informe toboganes

DISEÑO DE MEDIDAS CORRECTIVAS SECTOR

DEL TOBOGÁN

INFORME FINAL

CONTRATO DE CONSULTORIA

BARRANQUILLA, FEBRERO 2011

1

C.I.AMBIENTAL LTDA . INGENIERÍA GEOTÉCNICA Y AMBIENTAL Diagonal 167 No.12-69 C5. Telefax: 6780951 Celular: 3175030960 – 3168766310

http://www.ciambiental.com - [email protected] Bogotá D.C., Colombia

TABLA DE CONTENIDO

LISTA DE FIGURAS 4

LISTA DE TABLAS 8

1. GENERALIDADES 10

1.1. ANTECEDENTES 10

1.2. OBJETIVO 14

1.3. LOCALIZACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO 14

2. GEOLOGÍA 16

2.1. GEOLOGÍA REGIONAL 16

2.2. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL 18

2.3. DIACLASIAMIENTOS 20

2.4. GEOLOGÍA LOCAL 20

2.5. MOVIMIENTOS EN MASA 24

3. ANÁLISIS HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO 26

3.1. GENERALIDADES 26

3.2. EL CLIMA DE ATLÁNTICO 26

3.2.1. El Clima de Barranquilla 28

3.2.2. Parámetros del Clima de Barranquilla 29

3.2.3. El Sistema Hidrológico de Barranquilla 33

3.3. ÁREA DE ESTUDIO 35

3.4. MEDIDAS DE ACCIÓN INMEDIATA PARA EL MANEJO DEL AGUA SUPERFICIAL 36

3.5. ESTUDIOS HIDROLÓGICOS 45

3.5.1. Investigación de Campo 45

3.5.2. Inventario Información Hidrológica 45

2



3.5.3. Comportamiento de la Precipitación 46

3.5.4. Curvas IDF 51

3.6. ESCORRENTÍA SUPERFICIAL 57

3.6.1. Manejo de Aguas Superficiales 62

4. EXPLORACIÓN Y ENSAYOS 69

4.1. EXPLORACION DEL SUBSUUELO 69

4.2. ENSAYOS DE LABORATORIO 76

4.2.1. Ensayos de Clasificación 77

4.2.2. Ensayos de Resistencia 78

5. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD 80

5.1. DISTRIBUCIÓN DE LOS MATERIALES EN PROFUNDIDAD 80

5.1.1. Calizas Arrecifales 80

5.1.2. Suelo residual arcillolita 81

5.1.3. Arcillolita fracturada 81

5.1.4. Arcillolita 82

5.2. PARÁMETROS GEOMECÁNICOS EMPLEADOS EN LA MODELACIÓN 84

5.3. ANÁLISIS PARA CONDICIÓN ACTUAL SIN OBRAS DE MITIGACIÓN 84

5.4. ANÁLISIS PARA CONDICIÓN ACTUAL CON OBRAS DE MITIGACIÓN 86

6. PREDISEÑO DE OBRAS CORRECTIVAS 94

6.1.1 Movimientos de Tierra 94

6.1.2. Rellenos con Material seleccionado 95

6.2. ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN 96

6.2.1. Pantalla anclada 96

6.2.2. Muros en Voladizo 100

6.2.3. Pilotes 107

6.3. OBRAS PARA EL MANEJO DE AGUAS SUPERFICIALES 108

6.2.4. Criterios empleados para el diseño del drenaje del área de estudio 109

6.2.5. Canales Principales 110

3



6.2.6. Canales Secundarios 112

6.2.7. Descarga de las cunetas en los canales 114

6.4. OBRAS PARA EL MANEJO DE AGUAS SUBTERRANEA 116

6.4.1. Drenes horizontales 116

6.4.2. Zanjas Drenantes 117

6.5. OBRAS PARA EL CONTROL DE LA EROSIÓN 118

6.5.1. El Concepto de Bioingeniería 119

6.5.2. La Vegetación como Elemento Estabilizador 119

6.5.3. Efectos físicos de la vegetación 119

7. CANTIDADES DE OBRA 125

8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 127

4



LISTA DE FIGURAS

Figura 1. 1Ubicación de las corrientes de agua que atravesaban el sector de Campo Alegre

en 1955 ................................................................................................................................. 11

Figura 1. 2Geología del sector del Tobogán. ........................................................................ 12

Figura 1. 3 Deslizamiento que afecto a las viviendas de Carson Mirador, Puertas del Caribe

y la carrera 38. ...................................................................................................................... 13

Figura 1. 4 Panorámica del deslizamiento del sector nor-occidental, con dirección de

movimiento predominante W-E. .......................................................................................... 13

Figura 1. 5 Panorámica desde la parte norte del deslizamiento. Al costado izquierdo se

observa la cresta del deslizamiento que está colindando con las casas de Ciudad Jardín. . 14

Figura 1. 6Ubicación aproximada de la zona de estudio ...................................................... 15

Figura 2. 1 Geología de detalle de la zona de estudio.......................................................... 21

Figura 2. 2Afloramientos del Conjunto Superior de la Formación Popa dejado a la vista por

los movimientos en masa del segundo semestre de 2010, sector nor-oriental Carson

Mirador ................................................................................................................................. 22

Figura 2. 3Afloramientos del Conjunto Superior de la Formación Popa dejado a la vista por

los movimientos en masa del segundo semestre de 2010, sector Carson Mirador ............ 22

Figura 2. 4Panorámica del movimiento en masa que afecta el sector de Campo Alegre

donde se observa, la dirección de desplazamiento de los materiales. ................................ 25

Figura 3. 1Atlántico - Clasificación Climática ........................................................................ 30

Figura 3. 2 Atlántico – Temperatura Media Anual (°C) ........................................................ 31

Figura 3. 3 Atlántico – Precipitación Total Anual (mm) ........................................................ 32

Figura 3. 4 Atlántico – Número de Días con Lluvia ............................................................... 33

Figura 3. 5 Localización Sector Campo Alegre ...................................................................... 35

Figura 3. 6 Sectores donde se generó el flujo del material por encontrarse muy saturado y

corresponder probablemente a flujos de antiguas corrientes ............................................ 37

Figura 3. 7Líneas de flujo de las corrientes de agua ............................................................ 37

Figura 3. 8 Vista panorámica de Carson Mirador ................................................................. 39

Figura 3. 9 Escarpe del deslizamiento al norte de Carson Mirador ..................................... 39

Figura 3. 10 Viviendas afectadas por el deslizamiento en la parte superior del mismo ...... 40

5



Figura 3. 11 Vista del escarpe del movimiento al sur de las viviendas afectadas ................ 40

Figura 3. 12 Localización Flujo 1 y vista de la Carrera 84 B al sur oriente ............................ 41

Figura 3. 13 Agua superficial por el flanco derecho del Flujo 1 y obstrucción de su entrada

al canal localizado en el separador de la Carrera 84 B ......................................................... 41

Figura 3. 14 Flujo 1 Vista de la Carrera 84 B al noroccidente ............................................... 42

Figura 3. 15 Localización Flujo 2 y vista de la Carrera 84 B al sur oriente ............................ 42

Figura 3. 16 Flujo 2 vista detalle por la Carrera 84 B al sur oriente y noroccidente ............ 42

Figura 3. 17 Flujos 1 y 2 vista general y detalle por la Carrera 84 B al noroccidente .......... 43

Figura 3. 18 Detalle de la red provisional de alcantarillado (en tubería flexible de

acueducto) aprisionada y levantada por el Flujo 1 por la Carrera 84 B ............................... 43

Figura 3. 19 Localización Flujo 3 y vista de la Carrera 84 A al nor oriente. Nótese el paso

sobre la tubería presión del acueducto creado para los equipos que removerán el material

deslizado ............................................................................................................................... 43

Figura 3. 20Vista del Flujo 3 por la Carrera 84 A y vista de la calle 41 D al oriente desde la

Carrera 84 B .......................................................................................................................... 43

Figura 3. 21Vista escarpe próximo a la corona del deslizamiento por la Calle 83 A hacia el

norte y hacia el sur (origen del movimiento en la parte superior del talud) ....................... 44

Figura 3. 22 Acumulaciones de agua en el cuerpo del deslizamiento ................................. 44

Figura 3. 23 Vista escarpe secundario del deslizamiento por la calle 83 visto hacia el

deslizamiento de Carson Mirador y éste último en su condición actual ............................. 45

Figura 3. 24 Ubicación de las Estaciones .............................................................................. 46

Figura 3. 25 Hietograma Totales Mensuales Estación Las Flores ......................................... 48

Figura 3. 26 Hietograma Totales Mensuales Estación Ernesto Cortissoz ............................. 48

Figura 3. 27 Hietograma Totales Mensuales Estación Puerto Colombia ............................. 49

Figura 3. 28 Hietograma Máxima 24h Estación Las Flores ................................................... 50

Figura 3. 29 Hietograma Máxima 24h Estación Ernesto Cortizzos ....................................... 51

Figura 3. 30 Hietograma Máxima 24h Estación Puerto Colombia ....................................... 51

Figura 3. 31 Curvas Intensidad-Duración-Frecuencia obtenidas del estudio Transmetro,

Estación Las Flores ................................................................................................................ 54

Figura 3. 32 Intensidad-Duración-Frecuencia obtenidas por el Método de Bell, Estación Las

Flores .................................................................................................................................... 55

Figura 3. 33 Curvas Intensidad-Duración-Frecuencia obtenidas del estudio Transmetro,

Estación Ernesto Cotrissoz .................................................................................................... 56

Figura 3. 34 Intensidad-Duración-Frecuencia obtenidas por el Método de Bell, Estación

6



Ernesto Cortizzos .................................................................................................................. 56

Figura 3. 35 Curvas Intensidad-Duración-Frecuencia obtenidas por el Método de Bell,

Estación Puerto Colombia .................................................................................................... 57

Figura 3. 36 Mapa a escala 1:100000 IGAC zona de estudio, cuenca Arroyo Hondo .......... 58

Figura 3. 37 División del área en subcuencas ....................................................................... 63

Figura 3. 38 Entrega de aguas recogidas al tributario .......................................................... 64

Figura 4. 1 Ubicación de perforaciones realizadas en el sector. .......................................... 70

Figura 4. 2 Registro de la perforación mecánica por rotación (P10) .................................... 73

Figura 4. 3 Registro de la perforación mecánica por rotación (CA – 01)............................. 74

Figura 4. 4 Registro de perforación con el piezocono sísmico (PZ 10) ................................ 75

Figura 4. 5 Registro de perforación con el piezocono sísmico (PZ 42) ................................ 75

Figura 4. 6 Interpretación de los resultados del piezocono sísmico (PZ 10) ....................... 76

Figura 4. 7 Carta de Plasticidad de Casagrande ................................................................... 77

Figura 4. 8. Envolvente de esfuerzos ensayo de corte del AP1 a 1.70 m. ............................ 78

Figura 4. 9. Desplazamiento horizontal a diferentes esfuerzos cortantes (condición pico) 79

Figura 4. 10. Desplazamiento horizontal a diferentes esfuerzos cortantes (condición

residual) ................................................................................................................................ 79

Figura 4. 11. Desplazamiento vertical vs Desplazamiento horizontal (condición pico) ....... 79

Figura 4. 12. Desplazamiento vertical vs Desplazamiento horizontal (condición residual) . 79

Figura 5. 1 Ubicación de las secciones de análisis ................................................................ 81

Figura 5. 2 Perfil geológico- geotécnico sección 1 ............................................................... 82






Figura 5. 8 Escorrentía superficial sin control y permanente sobre la ladera de Campo

Alegre .................................................................................................................................... 84

Figura 5. 9 Análisis de estabilidad condición actual ............................................................. 85

Figura 5. 10 Análisis de sensibilidad de nivel freático .......................................................... 86

Figura 5. 11. Análisis de Estabilidad condición con obras sección 1. ................................... 88

7







Figura 5. 16 . Análisis de Estabilidad condición con obras sección 6. .................................. 90

Figura 5. 17 . Variación FS vs Profundidad Nivel Freático .................................................... 91

Figura 5. 18 . Análisis de Sensibilidad Nivel freático Sección 3 y Sección 6 ......................... 93

Figura 6. 1 Esquema Pantalla Anclada .................................................................................. 97

Figura 6. 2 Cargas permisibles para anclajes en pantalla anclada ....................................... 98

Figura 6. 3 Detalle componentes de Anclaje ........................................................................ 99

Figura 6. 4 Muro en Voladizo Típico .................................................................................. 101

Figura 6. 5 Diagrama de anclajes y cargas permisibles ...................................................... 105

Figura 6. 6 Platinas de retención de flujo ........................................................................... 107

Figura 6. 7 Canales Propuestos ........................................................................................... 109

Figura 6. 8 Descarga de las bio - cunetas a los canales ...................................................... 115

Figura 6. 9 Detalle caja colectora ....................................................................................... 116

Figura 6. 10 Detalle dren horizontal .................................................................................. 116

Figura 6. 11 Sistema de zanjas drenantes .......................................................................... 117

8



LISTA DE TABLAS

Tabla 3. 1 Coordenadas de estaciones meteorológicas ....................................................... 45

Tabla 3. 2 Valores de precipitación total mensual ............................................................... 47

Tabla 3. 3 Valores de Precipitación Máxima Mensual.......................................................... 50

Tabla 3. 4 Intensidades máximas 10-180 min, Estación Las Flores ...................................... 54

Tabla 3. 5 Intensidades máximas 10-180 min, Estación Ernesto Cortissoz .......................... 55

Tabla 3. 6 Intensidades máximas 10-180 min, Estación Ernesto Cortissoz .......................... 56

Tabla 3. 7 Coeficientes de escorrentía ................................................................................. 61

Tabla 3. 8 Tiempo de concentración Área de drenaje hacia la ladera ................................. 61

Tabla 3. 9 Intensidades máximas de precipitación............................................................... 62

Tabla 3. 10 Áreas de subcuencas vertientes ........................................................................ 63

Tabla 3. 11 Caudal máximo recogido para la subcuenca 1 .................................................. 65









Tabla 3. 20 Caudal máximo recogido para la subcuenca 10 ................................................ 67

Tabla 3. 21 Caudal máximo recogido para la subcuenca 11 ................................................ 67

Tabla 3. 22 Caudal máximo recogido para canal colector Calle 84B .................................... 68

Tabla 3. 23 Caudal máximo recogido para canal colector Carrera 41D ............................... 68

Tabla 4. 1 Características de los sondeos mecánicos ejecutados en Campo Alegre utilizados

para los análisis de estabilidad ............................................................................................. 71

Tabla 4. 2 Características de las pruebas realizadas con el piezocono sísmico. .................. 72

Tabla 4. 3. Parámetros geomecánicos utilizados en los análisis de estabilidad. ................. 78

9



Tabla 5. 1 Parámetros Geomecánicos .................................................................................. 84

Tabla 5. 2. Factores de Seguridad Alternativa de Mitigación ............................................... 87

Tabla 6. 1 Requisitos de los Materiales. Tomado de la INVIAS Artículo 220 Tabla No 220.1.

.............................................................................................................................................. 96

Tabla 6. 2 Parámetros de carga para anclajes en pantalla anclada ..................................... 99

Tabla 6. 3 Características muro en voladizo ....................................................................... 101

Tabla 6. 4 Análisis de Estabilidad Muros en Voladizo ........................................................ 105

Tabla 6. 5 Parámetros de carga para anclajes en pantalla anclada ................................... 106

Tabla 6. 6 Cálculo de caudal para canales principales con la fórmula de Manning. .......... 113

Tabla 6. 7 Caudales individuales (m3/s) para las diferentes condiciones de interés. ........ 114

Tabla 6. 8 Dimensionamiento de canales ........................................................................... 114

Tabla 6. 9 Cotas de zanjas drenantes y secciones .............................................................. 118

Tabla 6. 9 Especies Forestales ............................................................................................ 124

Tabla 7. 1 Cantidades de obra ............................................................................................ 126

10



1. GENERALIDADES

1.1. ANTECEDENTES

Existen serias evidencias acerca del inicio de los problemas de estabilidad en la zona de

estudio desde hace aproximadamente dos décadas. En 1989 tuvo una falla local

importante sobre la carrera 38, con inestabilidad general de la banca que obligó su

rediseño y reubicación de40m en la parte superior de la ladera, construida con el diseño e

interventoría de Tecnisuelos Ltda., que contempló algunas obras de canalización aguas

arriba de la vía.

En el año 1995 se presentó un primer evento de inestabilidad que involucró el tramo

cercano al primer box-culvert viniendo de la Avenida Circunvalar y motivó la reparación de

la banca y el mantenimiento de las obras de mitigación.

Posteriormente en el año 2002, aparentemente, se inició el nuevo proceso de

deformación que ha conducido a la constante situación de daño-reparación de la vía,

debido al deslizamiento que atraviesa la carrera 38.

Con relación al material aflorante en el sector, el ingeniero Aquiles Arrieta, es consciente

del potencial dispersivo que exhibe este suelo: “Es importante recalcar que, en términos

generales, no es aconsejable … utilizar los materiales provenientes de corte en

movimientos de tierra para conformar rellenos de nivelación y, menos aún rellenos

estructurales”, por lo tanto propone un estricto control del ingreso del agua al lote y una

serie de recomendaciones geotécnicas con respecto al objeto del estudio.

En el año 2006 en el conjunto Carson Mirador, se encontraron varios puntos donde el

agua subsuperficialbrotó, evidenciando una infiltración subterránea que, debido a la

conformación topográfica del sector, se puede atribuir proveniente de los lotes superiores

vecinos, cercanos a la carrera 83; por la descripción que realizaron los ingenieros

constructores y la cantidad de puntos donde se produjo este evento se puede deducir que

el volumen de agua de infiltración era importante.

11



En Mayo del año 2004, la Carrera 38 empezó a mostrar serios problemas de inestabilidad.

La falta de mantenimiento de los box culverts, la filtración de las aguas de los barrios

adyacentes y la fuerte ola invernal ocasionaron el desplazamiento y finalmente el cierre

de la vía.

En la Figura 1. 1 se presentan las antiguas corrientes de agua que atravesaban el sector1,

algunas de las cuales fueron taponadas incrementándose de manera dramática la

inestabilidad de la zona.

Figura 1. 1Ubicación de las corrientes de agua que atravesaban el sector de Campo Alegre en 1955

Debido a las fuertes lluvias que se han venido presentando, se generó la reactivación del

sector nor-occidenal del deslizamiento inicialmente cartografiado por INGEOMINAS, como

se observa en la Figura 1. 2.El movimiento en masa se dividió en dos cuerpos, el principal

1 Fotografía aérea 1953, Vuelo M-16, Fotografía 1388 a escala 1:68000, IGAC

12



con dirección SW que afectó la carrera 38 y el conjunto Carsons Mirador y otro de menor

magnitud con dirección W que afectó el sector del Tobogán. El tamaño de la masa

deslizada es de aproximadamente 750 metros de largo, por 250 metros de ancho

(INGEOMINAS, 2010); en la Figura 1. 3, por otro lado, se ilustra la condición actual del

deslizamiento de la carrera 38, el cual afecto las viviendas de Carsons Mirador y Puertas

del Caribe y en su parte inferior puede afectar el barro el Rubi, mientras que la Figura 1. 4

y la Figura 1. 5, ilustran panorámicas de las zonas nor-occidental y norte del deslizamiento,

donde se observan ciertos rastros de movimientos antiguos o recientes, así como los

límites de la masa que se encuentra en movimiento.

Figura 1. 2Geología del sector del Tobogán.

13



Figura 1. 3

Deslizamiento que

afecto a las viviendas

de Carson Mirador,

Puertas del Caribe y la

carrera 38.

Figura 1. 4 Panorámica

del deslizamiento del

sector nor-occidental,

con dirección de

movimiento

predominante W-E.

14



Figura 1. 5 Panorámica

desde la parte norte del

deslizamiento. Al

costado izquierdo se

observa la cresta del

deslizamiento que está

colindando con las

casas de Ciudad Jardín.

1.2. OBJETIVO

Presentar las obras de mitigación temporales recomendadas, para el adecuado manejo de

las aguas superficiales y subsuperficiales del sector Toboganes, y posteriormente

presentar los diseños de las medidas de mitigación definitivas tendientes a garantizar la

estabilidad de la ladera, complementados con las cantidades y costos de la

implementación de las anteriores medidas correctivas.

1.3. LOCALIZACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO

La zona afectada se ubica en el sector nor-occidental del deslizamiento cartografiado por

INGEOMINAS (2010). La masa inestable corresponde a dos cuerpos, uno de los cuales

tiene dirección Oeste-Este y cuyas dimensiones son de aproximadamente 250 metros de

largo por 200 metros de ancho (Figura 1. 6).

15



Figura 1. 6Ubicación aproximada de la zona de estudio

16



2. GEOLOGÍA

2.1. GEOLOGÍA REGIONAL

El Área Metropolitana de Barranquilla se localiza en el vértice nororiental del

departamento del Atlántico, su núcleo principal es el distrito de Barranquilla donde en los

últimos años se han presentado varios movimientos en masa que han afectado a las

comunidades que habitan las laderas occidentales de la ciudad.

De acuerdo a la memoria explicativa del mapa geológico del departamento del Atlántico,

escala 1:100.000 del año 2000 y de la memoria explicativa de las planchas 16 y 17

Galerazamba - Barranquilla, escala 1:100.000 del 2001, publicadas por el INGEOMINAS, la

geología regional de la ciudad de Barranquilla está constituida por rocas sedimentarias de

origen marino, de edad Paleógeno, Neógeno y depósitos cuaternarios litorales y

continentales.

Según Molina (1986), el área de Barranquilla se ha comportado como un paleo alto desde

el Eoceno inferior (aproximadamente desde hace 55 millones de años), con eventos de

sumergimiento asociados a transgresiones marinas durante el Eoceno medio, Oligoceno y

Pleistoceno- Holoceno (1 millón de años). Tal dinámica es la responsable de la presencia

de materiales arenosos de playa y arcillosos calcáreos intercalados, localmente aún sin

litificar, particularmente en los dos últimos millones de años.

De acuerdo a lo anterior y teniendo en cuenta los resultados de los estudios mencionados

anteriormente, al igual que el mapa geológico presentado por el INGEOMINAS en el año

1997, se concluye que las rocas que afloran en la las laderas occidentales de Barranquilla,

corresponden a rocas sedimentarias de origen marino profundo y transicional continental

y pertenecen a la Formaciones Perdices y La Popa. Estas unidades se encuentran cubiertas

por depósitos Cuaternarios correspondientes a materiales de origen aluvial, eólico,

coluvial y de movimientos en masa.

A continuación se describen de manera general las formaciones Geológicas que afloran en

17



las laderas occidentales.

2.1.1. Formación Perdices Las Perdices es el nombre dado por Anderson (1929) para designar una secuencia de

shales, shalesarenosos, capas de chert y algunas areniscas observadas al suroccidente

de Barranquilla. Aflora en una extensa área, principalmente hacia la parte media y baja

de las laderas occidentales de Barranquilla y por su litología predominantemente

arcillosa, desarrolla morfologías suaves, con un relieve bajo a suavemente ondulado.

Desde el punto de vista litológico, está constituida por lodolitas de colores grises y

amarillos, que dependen del estado de meteorización. Algunos niveles presentan

fisilidad, mientras otros tienen una partición concoidea, con tintes de oxidación de

color pardo y cristales de yeso. Esporádicamente están intercaladas con areniscas

cuarzosas de grano fino, amarillas, con laminación plana paralela y en capas delgadas

levemente onduladas. El espesor de la unidad al occidente de Barranquilla puede

sobrepasar los 20 metros de espesor.

Por las características litológicas y texturales con aporte de sedimentos tamaño arcilla y

limo, se considera que la Formación Las Perdices se depositó en un ambiente marino

con profundidades batiales.

2.1.2. Formación La Popa La primera referencia de la unidad La Popa se encuentra en Anderson (1926) como La

Popa Group, pero es Bürgl (1957) quien le da el nombre de Formación La Popa a los

estratos que conforman el cerro de La Popa en Cartagena.

Esta Formación reposa discordante sobre las formaciones del Paleógeno y del Neógeno

y a su vez está cubierta en forma discordante por los depósitos eólicos y recientes. Por

las características sedimentológicas de la Formación La Popa se deduce un ambiente

marino somero, con influencia continental (aporte de terrígenos).

La edad de la Formación La Popa ha sido muy discutida; Anderson (1926) la consideró

Pliocena; Link (1927) la considera del Pleistoceno inferior; Royo y Gómez (1950) postula

que es del Mioceno superior. Con base en las muestras micropaleontológicas

recolectadas por geólogos del INGEOMINAS en el Departamento del Atlántico, durante

18



el Proyecto Caribe, se asume que esta formación es del Pleistoceno

La Formación La Popa forma una serie de colinas abruptas y alargadas, tiene un patrón

de drenaje sub paralelo y de acuerdo a secciones medidas por la vía Puerto Colombia –

Barranquilla, Barrera (1999), está conformada por dos conjuntos así:

Conjunto inferior: Conformado por 18 m de calizas terrígenas de color gris

amarillo, bioturbadas y areniscas calcáreas de grano fino con algunos granos

gruesos, deleznables, matriz calcárea y ocasionalmente fragmentos de

moluscos. Hacia la parte superior del intervalo prevalecen las calizas arrecifales

terrígenas con abundantes bioclastos de corales, algas y moluscos, en capas

gruesas.

Conjunto superior: Está conformado por 112 m de calizas terrígenas arenosas

con niveles de hasta 1 m de espesor de calizas arrecifales más competentes con

abundancia de bioclastos y areniscas deleznables de grano grueso, calcáreas;

intercaladas con niveles competentes discontinuos de calizas terrígenas

amarillas y calizas arrecifalesbioturbadas.

2.2. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

De acuerdo a la información de INGEOMINAS (1997), la disposición geológica del Caribe

colombiano es producto de la interacción tectónica de las placas de Nazca, Caribe y

Suramérica.Regionalmente el área de Barranquilla se ubica en el llamado Terreno Sinú -

San Jacinto constituido por dos cuñas de materiales sedimentarios (cinturones de San

Jacinto y Sinú), caracterizado por presentar pliegues anticlinales estrechos y sinclinales

amplios, donde también convergen dos trenes estructurales de dirección N20ºE de edad

Eoceno medio y otro de dirección N45ºE de edad Plioceno-Pleistoceno (Duque, 1984).

Según el mapa tectónico del departamento del Atlántico, hacia el sector de Barranquilla

no se presentan o destacan fallas o pliegues de importancia regional, sin embargo existen

plegamientos suaves y amplios en las rocas del Neógeno y fallas normales, documentadas

en la Formación La Popa, en los frentes de explotación de las canteras de cementos Argos.

19



Estas fallas tienen longitudes hasta de 800 metros, de dirección NE y NW, con

desplazamientos verticales que alcanzan los 3 metros, generando grabens de poca

extensión, originados por relajación de esfuerzos que afectan estratos competentes de

calizas que reposan sobre rocas arcillosas de la Formación Las Perdices.

En los estratos arcillosos de la Formación Las Perdices, la naturaleza blanda y plasticidad,

hacen que éstas se deformen por gravedad y se caracterizan por presentar una alta

fisilidad y fracturamiento que enmascara estos rasgos. Sin embargo es posible destacar

algunos lineamientos cuyo trazo y dirección coincide con los cauces de algunos de los

arroyos.

De acuerdo a los resultados de la Evaluación Geotécnica de las Laderas Occidentales de

Barranquilla-Fase I (INGEOMINAS, 1997),los principales lineamientos tienen dirección NW-

SE y son los responsables de silletas, quiebres de pendiente, lomos alineados y salientes

del escarpe de la plataforma de abrasión de origen arrecifal

2.2.1. Lineamiento Las Terrazas-El Rosario Lineamiento paralelo al del Mirador que cruza por la parte baja de los barrios Las

Terrazas y Villa del Rosario. Genera algunos cambios en la dirección de corrientes y

arroyos en la parte media y baja de las laderas, con presencia de algunos movimientos

en masa asociados.

2.2.2. Lineamiento El Salado Controla parte del Arroyo El Salado, con dirección N70ºE, posiblemente puede

corresponder a una falla inversa con el bloque nororiental levantado (INGEOMINAS,

1997). A la altura del arroyo El Salado se presentan buzamientos mayores a 40ºNW

cambiando la estratificación general que buza al SE.

2.2.3. Lineamiento El Bosque Cruza en dirección N65ºW por el barrio El Bosque controlando el curso de los arroyos

del sector. En la parte alta genera pliegues en las areniscas calcáreas de la base de la

Formación La Popa.

2.2.4. Lineamiento El Romano Paralelo al del Bosque, controla el curso inferior del arroyo Santo Domingo. Hacia la

20



parte alta, en el barrio Las Américas, bascula las areniscas de la base de la Formación La

Popa hacia el suroccidente y posiblemente puede tener desplazamientos mínimos

inversos hundiendo el bloque norte.

2.2.5. Lineamiento Santo Domingo Presenta dirección NS controlando el curso superior del arroyo del mismo nombre.

Teniendo en cuenta el control que presenta sobre los drenajes que descienden del

nororiente permite evidenciar posiblemente una falla normal con el flanco oriental

levantado.

2.3. DIACLASIAMIENTOS

Dada la poca cantidad de afloramientos y sitios para toma de datos de fracturamiento, y

teniendo en cuenta los datos obtenidos en estudios anteriores, se puede decir que existe

una tendencia en el sector de las calizas arrecifales de la Formación La Popa de dirección

N20º-70ºW, coincidiendo con las direcciones de los escarpes, con buzamientos entre 50º

y 70º al SW, generando bloques de 0.5 a 1 metro de lado, disminuyendo el tamaño de los

bloques en zonas cercanas a los lineamientos.

Los datos tomados hacia la parte media y baja de las laderas occidentales, en la Formación

Las Perdices, muestran tendencias de diaclasamiento de dirección N10º-75ºE con

buzamientos hacia el NW entre 74º y 87º, N30º-85ºE con buzamientos entre 50º-80º al

SE, N75º-86ºW con buzamientos entre 15º-74ºNE y N55º-85ºW con buzamientos entre

28º-43º al SW.

La mayor parte de los diaclasamientos en las arcillas corresponden a deformaciones

propias de los materiales, dada su naturaleza blanda, y pueden estar asociados a efectos

gravitatorios.

2.4. GEOLOGÍA LOCAL

Para el sector del Tobogán donde se ubican los barrios Los Nogales, Campo Alegre y los

conjuntos residenciales Miraflores, Altos del campo y Atardeceres, afloran las siguientes

formaciones Geológicas (ver Figura 2. 1). Adicionalmente, en el Anexo A1 “Plano

Geológico” se presentan las unidades geológicas superficiales encontradas en campo.

21



Figura 2. 1 Geología de detalle de la zona de estudio

2.4.1. Formación La Popa Conjunto Superior (Rdca) Informalmente la Formación La Popa se ha subdividido en dos conjuntos Inferior y

Superior. El Conjunto Inferior se caracteriza por la presencia de margas y areniscas

localmente calcáreas y el Conjunto Superior presenta areniscas calcáreas y calizas

arrecifales.

El Conjunto Superior de la Formación La Popa se caracteriza por la presencia de calizas

22



arrecifales porosas, de color amarillo a crema, compuestas por fragmentos de conchas

de bivalvos, interestratificadas, en estratos plano paralelos que varían entre 2 y 5

centímetros de espesor, conformando bancos hasta de 6 metros de altura. En algunos

sectores, estas se encuentran interestratificadas con estratos de conglomerados

calcáreos de hasta de 2 metros, de granos redondeados entre 3 y 5 centímetros,

embebidos en una matriz arcillosa, calcárea, de color amarillo parduzco. Los granos

están compuestos por cuarzo, líticos de rocas ígneas, chert y fragmentos de conchas

(Bivalvos), gasterópodos, dientes de peces y bioturbación.

Esta unidad se puede observar en el sector de Carson Mirador donde los movimientos

en masa han dejado expuesta la roca; también se extiende hacia el norte (Barrio los

Nogales) donde se puede observar en la corona de los movimientos en masa ocurridos

en el segundo semestre de 2010 (ver Figura 2. 2 y Figura 2. 3).

Figura 2. 2Afloramientos del Conjunto Superior de la

Formación Popa dejado a la vista por los movimientos

en masa del segundo semestre de 2010, sector nor-

oriental Carson Mirador

Figura 2. 3Afloramientos del Conjunto Superior de la

Formación Popa dejado a la vista por los movimientos

en masa del segundo semestre de 2010, sector Carson

Mirador

A pesar de la aparente dureza de esa unidad, esta se encuentra muy meteorizada y

deja fluir cantidades considerables de agua que al no encontrar drenajes va formando

pocetas que ayudan a mantener saturada la zona.

Esta unidad genera una morfología suave a moderada a excepción de los bordes de

23



escarpe donde forma taludes verticales de hasta de 6 metros que puntualmente

conforman el límite superior de movimientos en masa como los observados en Campo

Alegre y Carson Mirador.

2.4.2. Arcillolitas Calcáreas (Magras) (Formación La Popa Conjunto Inferior) (Rbam) Esta unidad se asocia al Conjunto Inferior de la Formación La Popa, se caracteriza por

estar compuesta por arcillolitas calcáreas masivas (margas), color gris verdoso a gris

amarillento, con presencia esporádica de fragmentos calcáreos Se presentan

esporádicamente intercalaciones delgadas de areniscas arcillosas, friables, de grano

medio, color amarillo.

Hacia la base de esta secuencia se encuentran intercalaciones de areniscas friables,

grano medio a grueso, localmente arcillosas, de color pardo amarillento, compuestas

por cuarzo y feldespato. Aparecen también areniscas calcáreas, de grano fino, color gris

amarillento.

Se localizan hacia la parte inferior de los escarpes dejados por las calizas arrecifales del

nivel superior la Formación La Popa, observándose principalmente hacia los sectores de

Carson Mirador.

2.4.3. Arcillolitas Laminadas (Formación Las Perdices) (Rbal) Unidad constituida principalmente por arcillolitas y shales (arcillolita fisil) de color

verde oliva a gris verdoso, con algunas intercalaciones de limolitas y areniscas de grano

muy fino a fino, color gris amarillento, friables, asociadas a la Formación Las Perdices.

Las arcillolitas son de color gris oscuro, verde oliva y pardo amarillento, con yeso

diseminado en láminas delgadas, se encuentran interestratificadas con areniscas

friables, de grano fino a grueso, con capas entre 5 centímetros y 1 metro de espesor.

En algunos sectores las arcillolitas pasan a ser arenosas con lentes de gravas,

adquiriendo consistencia dura. Presentan laminación plana paralela a suavemente

ondulada. Estas rocas generan un suelo residual arcillo arenoso de color marrón, de

consistencia media, plástico y expansivo.

Desarrolla laderas onduladas y disectadas, formando un drenaje dendrítico

24



subparalelo, poco denso. Esta unidad aflora principalmente hacia los barrios Campo

Alegre y Las Terrazas.

Las arcillolitas cuando están frescas, en general son duras, compactas, de consistencia

alta, se parten en pequeños nódulos y tienen fractura concoidal. Cuando se encuentran

alteradas desarrollan suelos residuales arcillosos, de color café a gris oscuro, de poco

espesor, menor a 1 metro, muy plásticos y adquieren propiedades expansibles,

observándose que la mayor parte de las viviendas ubicadas sobre estos materiales

presentan problemas de agrietamientos y hundimientos. También se caracterizan por

que en laderas con pendientes moderadas tienden a reptar y generar movimientos en

masa al saturarse.

2.5. MOVIMIENTOS EN MASA

El sector de Campo Alegre se encuentra severamente afectado por movimientos en masa

de tipo compuesto (rotacional, traslacional y flujo), desarrollados sobre arcillolitas de la

Formación Las Perdices que en condiciones secas, son estables, pero al entrar en contacto

con el agua se tornan muy blandas (plásticas y expansivas) y dan origen a flujos que se

desplazan muy rápido, afectando la infraestructura encontrada a su paso.

Los deslizamientos se presentan desde hace varios años y se reactivaron por las fuertes

lluvias caídas en la ciudad durante los últimos meses afectando de manera directa a varias

familias por destrucción de viviendas y a gran parte de la comunidad de Barranquilla por la

destrucción de dos importantes vías, las carreras 38 y 41D.

Los terrenos afectados tienen pendiente suave (promedio del 20%) donde existen dos

direcciones bien definidas del movimiento, tal y como se indica con flechas rojas en la ,

una hacia la Vía del Tobogán (Carrera 41D), donde el flujo de material, dejo fuera de

servicio la vía, tapono el canal y levanto las tuberías y la otra hacia la carrera 38 que fue

destruida por completo. El espesor de la masa en movimiento puede ser inferior a 5

metros, sin embargo su longitud y ancho alcanzan más de 300 metros, área en la que se

han formado varias depresiones en las que se acumula gran cantidad de agua proveniente

de diferentes fuentes (lluvias, nacimientos, fugas del sistema acueducto y alcantarillado),

la cual no cuenta con drenajes para su evacuación.

25



Por lo anterior, en el diseño de obras de mitigación o control, se debe hacer especial

énfasis en el manejo del agua. De igual manera, el CLOPAD de Barranquilla, en asocio con

la comunidad aledaña, deben hacer monitoreo permanente al deslizamiento, con el fin de

alertar a los habitantes en caso de requerir el desalojo de las viviendas.

Figura 2. 4Panorámica del movimiento en masa que afecta el sector de Campo Alegre donde se observa, la

dirección de desplazamiento de los materiales.

26



3. ANÁLISIS HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO

3.1. GENERALIDADES

En el mes de Noviembre de 2010 se realizó visita de inspección al sector Barrio Campo

Alegre de la Ciudad de Barranquilla con el fin de conocer las condiciones del estudio

geotécnico que la firma CI Ambiental Ltda.adelanta con el objeto de establecer la amenaza

actual sobre el sector de Campo Alegre y proponer las obras hidráulicas necesarias para la

estabilizar el talud que ha afectado en gran medida a las edificaciones aledañas.

Con el fin de dar un marco de referencia a los aspectos hidrológicos e hidráulicos

particulares de la zona en estudio, se presenta a continuación el resultado de la consulta

de fuentes secundarias, las cuales permiten visualizar características principales respecto

al clima de la zona.

3.2. EL CLIMA DE ATLÁNTICO

El Departamento del Atlántico cuenta con una privilegiada posición geográfica no solo por

su localización sobre la Costa Caribe al norte de Colombia, sino que además se encuentra

bordeado al oriente por el río Magdalena, principal río del país, hasta la desembocadura

del mismo en el sector denominado Bocas de Ceniza.

Esta ubicación estratégica le permite al departamento contar con una muy importante red

hídrica compuesta no solo por el río Magdalena sino que a él se une el canal del Dique,

que se ubica en el extremo sur y que sirve de frontera natural con el departamento de

Bolívar, y la gran costa sobre el mar Caribe.

El departamento del Atlántico está situado al norte del territorio nacional, enmarcado

dentro de las siguientes coordenadas: Latitud norte 10° 15' 36'' (Sur de San Pedrito) y 11°

06' 37'' (Bocas de Ceniza). Longitud oeste de Greenwich 74° 42' 47'' (margen izquierda del

río Magdalena) y 75° 16' 34'' (intersección Santa Catalina y Arroyo Grande).

Respecto al clima, el departamento presenta un CLIMA TROPICAL DE TIPO ESTEPA Y

27



SABANA de carácter árido en la desembocadura del río Magdalena y en los alrededores de

Barranquilla; semiárido en las fajas aledañas al litoral y al río Magdalena, y semihúmedo

desde el municipio de Sabanalarga hacia el sur.

La humedad del aire, según el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios

Ambientales (IDEAM), se ubica entre un máximo de 85.3% y un mínimo de 48.3%, y es

mayor en el sur que en el norte del departamento debido a la evaporación de agua de las

ciénagas y el embalse del Guájaro y a la dirección e intensidad de los vientos.

El régimen anual de lluvias es bimodal, con dos períodos de lluvia (mayo-junio y agosto-

noviembre) alternados con dos períodos secos (diciembre-abril y junio-julio); el nivel de

precipitaciones aumenta de norte a sur. En general, todas las tierras del departamento se

encuentran en el piso térmico cálido. La temperatura media anual es de 27°C, con

máximas que sobrepasan los 33.3°C y mínimas por encima de los 21° C.

Finalmente, es de anotar que en el territorio del Atlántico existen dos tipos de paisaje:

uno montañoso con serranías y colinas de poca altura, que ocupa cerca del 45% del área

departamental, y un paisaje plano de terrazas, llanuras aluviales y ciénagas, que

conforman las tierras vecinas del canal del Dique, el río Magdalena y su desembocadura

en el mar Caribe. En estos dos paisajes se distinguen cuatro subregiones:

1. La primera está localizada en proximidades del río Magdalena, y es de origen

aluvial y tierras bajas e inundables.

2. La segunda, localizada al sur del departamento, comprende un área cenagosa,

parcialmente aprovechada en agricultura.

3. La tercera, aledaña al mar Caribe, es de origen sedimentario (fluvial y marítimo) y

conforma el litoral y la costa.

4. La cuarta, relativamente montañosa, está situada en el centro y en el oeste del

departamento y comprende alturas inferiores a los 500 m sobre el nivel del mar.

Este relieve, que es una prolongación de la serranía de San Jerónimo, puede considerarse como la

última ramificación de la cordillera Occidental. En este conjunto orográfico se destacan las

serranías de Luruaco, Capiro, El Pajal de la Piedra, Oropapia, Piojó y Santa Rosa.

28



El litoral no tiene accidentes notables, pero se pueden mencionar el cabo Barro y las

puntas Astilleros, Castillejo, Los Manzanillos, Morro Hermoso, Morro Pelado, Piedra y

Sabanilla, así como las ensenadas Rincón Hondo y El Puente.

3.2.1. El Clima de Barranquilla

Barranquilla se ubica en la zona noroccidental del departamento, a una distancia

cercana a los 1.000 km de Bogotá, la capital de Colombia. Se constituye gracias a su

ubicación, en un nodo de desarrollo no sólo para todos los municipios del Atlántico,

sino también para la gran mayoría de ciudades de la región Caribe de Colombia.

El clima de Barranquilla es TROPICAL CÁLIDO SECOy presenta anomalías y diferencias

como consecuencia del sistema meteorológico local y de la ubicación geográfica. No se

generan abundantes selvas características del clima tropical. Por el contrario, es una

zona seca, como lo es todo el litoral Caribe colombiano, debido a que los vientos alisios

del noreste soplan paralelos al litoral, absorbiendo la humedad y empujándola hacia el

interior de la Región Caribe hasta las estribaciones de la cordillera de los Andes, donde

producen abundantes lluvias.

Los vientos alisios son secantes y en determinadas épocas del año soplan con más

energía, aumentando la sequía en la región. La sequía también se produce por un

fenómeno conocido como la "Sombra de sotavento" de la Sierra Nevada de Santa

Marta, la cual se constituye en una barrera para los vientos alisios del noreste. Dichos

vientos, luego de aridecer la península de la Guajira, alojan toda la humedad del lado

de Barlovento de la Sierra Nevada produciendo abundantes lluvias, hasta 2500 mm

anuales, pero en el lado de sotavento esto es del lado de Barranquilla, lo que genera

sequía la cual se prologa hasta el oriente de la ciudad. Es por ello que el promedio de

lluvias en la parte oriental de la ciudad (Barrios las Nieves, Rebolo, La Luz, Simón

Bolívar) es ligeramente menor que en el occidente y suroccidente de la ciudad.

La atmósfera de la ciudad está condicionada por su ubicación, en una zona intermedia

entre dos extremos climáticos: el árido del norte (desierto de la guajira) y la región

húmeda al sur que se inicia en el valle medio del Magdalena y recibe la influencia del

mar Caribe.

29



El clima tropical y seco se caracteriza por dos periodos uno seco y otro de lluvias así:

El periodo seco comprende desde diciembre a marzo y se caracteriza porque los

vientos alisios del noreste soplan con energía y causan generalmente daños a

las viviendas.

El periodo de lluvias comprende los meses de abril hasta noviembre. El periodo

lluvioso se interrumpe por un verano conocido como "Veranillo de San Juan",

que se origina como consecuencia de la entrada a la ciudad de los vientos alisios

del sureste, los cuales provocan la sequía durante un periodo tiempo.

Durante la temporada invernal, la escasez de los vientos y la abundante humedad,

produce en la ciudad un ambiente caluroso con características malsanas de selva

tropical.

Entre los factores que determinan el clima de Barranquilla están la latitud, la cercanía

al mar y el relieve. La ciudad está muy cerca del paralelo 0° (línea del Ecuador), por lo

cual los rayos del sol caen perpendiculares, registrándose altas temperaturas durante

todo el año y el correspondiente registro de brillo solar. Esta localización igualmente

ubica a Barranquilla en la Zona Intertropical, la cual se caracteriza por las bajas

latitudes, y este factor sumado a su cercanía al mar y a sus tierras bajas, permite una

moderación de las temperaturas por la influencia de las brisas marinas. Los vientos

alisios del noreste y las brisas marinas, suavizan y refrescan la ciudad.

3.2.2. Parámetros del Clima de Barranquilla

Dado que es incidente el clima en el comportamiento del suelo y en su conjunto el

mismo es una combinación de diversos factores, a continuación se describen de forma

general los parámetros del clima registrados por estaciones pertenecientes al Instituto

de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales – IDEAM, como la autoridad en

éste tema (ver Figura 3. 1 a Figura 3. 4).

30



Figura 3. 1Atlántico - Clasificación Climática2

Radiación Solar: Por las razones antes expuestas, Barranquilla recibe alta radiación

durante todo el año, aproximadamente unos 600 cal/cm², los

Brillo Solar: Los valores promedios mayores de brillo solar se presentan en los

meses de Diciembre y Enero con 225.5 y 280 horas/mes. Respectivamente. Los

meses con menos brillo solar son Septiembre y Octubre con 164.2 y 163.9

horas/mes; el resto del año oscila entre 183.8 y 245.5 horas/mes.

Vientos: En Barranquilla predominan dos flujos con direcciones noreste (42.7%) y

norte (25%), con predominio de vientos moderados cuyas velocidades medias

oscilan entre 3.4 y 7.9 m/s. También se presentan frecuencias relativas al Este,

Sudeste y Sur, con 5.8%, 6.1% y 6.1% de observaciones, respectivamente.

Humedad relativa: Al igual que la temperatura, es muy constante, por lo tanto, la

media anual varía entre el 77% y el 82%; en forma general se aprecia que la

humedad relativa no baja del 72% ni supera el 87% a lo largo del año.

2Fuente: IDEAM ATLAS CLIMATOLOGICO DE COLOMBIA ISBN 958-8067-14-6

31



Evaporación: El mes de mayor evaporación en el año es el mes de Junio, con un

promedio de 304.1 mm; los meses con más baja evaporación son Septiembre,

Octubre y Noviembre, siendo Octubre el de menor evaporación con 122.7 mm.

Temperatura: Las temperaturas máximas superan siempre los 33.3 °C, mientras las

mínimas están por encima de los 21.4 °C hasta los 22.6 °C. El tipo de clima es seco,

con gran déficit de agua, y cálido.

Figura 3. 2 Atlántico – Temperatura Media Anual (°C)

3

Precipitaciones:El período de lluvias es muy definido y va del mes de mayo al de

octubre, con precipitaciones que oscilan entre 60 y 173 mm/mes, constituyéndose

este último como el de más altos índices de pluviosidad. El período seco transcurre

entre los meses de diciembre hasta abril, con promedios entre 1.0 y 22 mm/mes.

Así mismo, el número de días con precipitación oscila a lo largo del año entre 0.0 y

14.0 días, mientras que la precipitación máxima en 24 horas durante el año

presenta valores entre 1.0 y 47.8 mm.


32



La duración de los eventos es en general de 90 minutos, con eventos

extraordinarios de duración superior a 120 minutos. Las tormentas son de corta

duración pero de gran intensidad. La hora de iniciación de los eventos está en

general, entre las 11:00 a.m. y las 4:00 p.m.

Figura 3. 3 Atlántico – Precipitación Total Anual (mm)4

Durante el período de precipitaciones de mayor intensidad el sistema vial de la

ciudad transforma sus componentes (calles) en "canales" de drenaje por los cuales

se evacúan las aguas lluvias, cuyos efectos restrictivos sobre la circulación vehicular

son particularmente notorios.

Durante estos cortos pero intensos períodos de lluvia, las actividades urbanas se

paralizan totalmente. Adicionalmente, el depósito de basuras en los arroyos

urbanos para que sean arrastradas por la corriente da lugar a taponamientos que

incrementan el volumen de agua y ocasionan inundaciones en determinados

sectores, como también, luego de bajar el nivel de las aguas, estas se esparcen

sobre las vías por efecto de la pérdida de la capacidad de arrastre de las aguas,


33



propiciando suciedad y deterioro ambiental de la ciudad.

Humedad:La cercanía al mar, la ubicación a orillas del río Magdalena, la zona del

Parque Natural Nacional Isla Salamanca, los humedales del delta de la

desembocadura del río Magdalena, hace que esta zona tenga bastante humedad;

sin embargo, ésta es modificada por los vientos secantes que la empujan hacia el

interior de la región para producir abundantes lluvias en las estribaciones de los

Andes.

Los mayores niveles de humedad se registran en Octubre, el mes más lluvioso con

84%, le siguen Septiembre y Noviembre con 82%, agosto con 81% y Mayo, Junio y

Julio con 80%. Los meses de humedad son Febrero y Marzo con 77%.

Figura 3. 4 Atlántico – Número de Días con Lluvia5

3.2.3. El Sistema Hidrológico de Barranquilla

El sistema hidrológico del Distrito de Barranquilla se direcciona hacia la parte más baja

de la Ciudad y en éste caso hacia el río Magdalena y está compuesto por una serie de

caños que lo alimentan. Entre ellos se tiene: La Auyama, Arriba, Los Tramposos y Las

Compañías; así como numerosos arroyos los cuales se encuentran en su gran mayoría


34



en la parte urbana y son: Platanal, El Salado, Don Juan, Carreras 8,15 y 19, Rebolo,

Hospital, La Paz, Bolívar, Carrera 51, Carrera 53, Felicidad, Carrera 65, Coltabaco,

Carrera 58, Carrera 71, Country, Siape, Calle 92, Santo Domingo, Del Bosque y El Salado

2.

El sistema de caños en la zona central de la ciudad presenta severos procesos de

deterioro ambiental motivados por años de abandono, tratamientos urbanos

inadecuados, vertimientos de residuos sólidos, escasa recirculación del agua, entre

otros

Hacia el occidente de la ciudad existen dos cuerpos principales de agua, denominados

arroyo Grande y arroyo León. Estos cursos de agua son intermitentes, dado que solo

transportan agua en los períodos lluviosos. En particular, sobre el arroyo León se tiene

que su cuenca es de 247 km², la longitud de la corriente principal desde la divisoria de

aguas hasta su desembocadura es de 37 km y se parte de la vertiente de la costa, limita

con los Cerros de Barranquilla al este y el Cerro Pan de Azúcar al oeste, al norte con un

cordón de Dunas y al sur con la terraza de Galapa.

Parte esencial del sistema es el Río Magdalena, que como se mencionó anteriormente,

es la principal cuenca hidrográfica del país. Bordea la ciudad de Barranquilla en una

longitud aproximada de 19.5 km, presenta pendientes de 0.39 a 0.40%. Así mismo su

velocidad promedio está entre 0.4 y 2.2 m/s Sus caudales (según registros en Calamar

1971 — 1993) presentan el siguiente comportamiento: octubre, noviembre y diciembre

muestran los mayores niveles con 636; 718 y 695 cm. respectivamente mientras que

los menores se dan en febrero y marzo con valores de 336 y 312 cm. respectivamente.

Otro de los ecosistemas destacados en el territorio está constituido por la Ciénaga de

Mallorquín, estructura natural construida durante miles de millones de años que está

permanentemente sometida a intervención, consciente o inconscientemente, por la

ejecución de planes y proyectos de desarrollo regional que causan su degeneración,

empobrecimiento y hasta su desaparición en el transcurso de muy pocos años. La

Ciénaga de Mallorquín actualmente es un cuerpo de agua somera de 1200 Ha.

aproximadamente, comunicada con el mar esporádicamente en períodos en que

natural o artificialmente abren una o varias bocas sobre la barra que la separa del mar.

35



Con la construcción del Tajamar Occidental en Bocas de Ceniza en 1925 – 1935, la

ciénaga adquiere su actual configuración dado que anteriormente se trataba de un

estuario-deltaico que reunía un sistema comprendido por las ciénagas de Cantagallo,

Mallorquín, La Playa, Manatíes con varias bocas. Las obras de bocas de ceniza trajeron

como consecuencia un retroceso de la línea de playa al oeste de tajamar occidental.

La profundidad de la Cienaga no supera el metro, la salinidad varía según se presente o

no la apertura de la boca. En su condición serrada la salinidad supera los 75 ppm,

después de un largo período de evaporación. En condiciones abiertas varía de 16 a 35

ppm, sufriendo una fuerte dilución cuando se presentan las lluvias.

3.3. ÁREA DE ESTUDIO

El sector de estudio en la zona de Campo Alegre de la Ciudad de Barranquilla se localiza

entre Calles 83 y 84B y entre Carreras 41 D y 41 F. En coordenadas geográficas origen WGS

84, el punto donde se localiza el barrio es 10°59'20"N y 74°49'38"W al noroccidente de la

Ciudad.

Figura 3. 5 Localización Sector Campo Alegre

36



Teniendo en cuenta la distribución de drenajes de la ciudad de Barranquilla, se puede

establecer que el sitio de estudio se localiza en el sector occidental de la Ciudad, en zona

de laderas moderadas que vierten sus aguas a las zonas bajas del sector, muchas veces a

través de calles y carreras sin mayor control (ver Figura 3. 5).

3.4. MEDIDAS DE ACCIÓN INMEDIATA PARA EL MANEJO DEL AGUA SUPERFICIAL

El sector del Tobogán ha presentado un movimiento en masa tipo flujo originado por

intensas lluvias y saturación del material deslizado produciendo afectaciones

particularmente fuera del área que inicialmente fue considerada como límite actual del

deslizamiento en el año 2010.

La afectación por los eventos produjo el deslizamiento de alrededor de 8 a 10 viviendas

que se localizaban en la parte superior del escarpe del movimiento (nororiente del

deslizamiento), ampliándose el área afectada y conectándose dicho escarpe con el

escarpe del movimiento ocurrido en el conjunto residencial Carson Mirador (parte alta)

que inhabilitó un tramo de 360 m aproximadamente de la Avenida 38 en el sector

conocido como El Tobogán y la Calle 84 B entre Carreras 42 y 41 A.

Frente a las condiciones del material se observa alta humedad pese a que el flujo se

produjo ya hace varios días, estando el material completamente lodoso sin permitir la

salida del agua atrapada en algunas partes del cuerpo del deslizamiento. Se observó desde

la corona la presencia de agua y en el cuerpo del deslizamiento tres claros caminos del

flujo que coinciden con las lenguas observadas en la pata del movimiento, una sobre la

carrera 84 B, otra en la intersección de la carrera 84 B con Calle 41 A y otra en la

intersección de ésta última con la carrera 84 A (ver Figura 3. 6 y Figura 3. 7).

Como se mencionó anteriormente, en el cuerpo del movimiento se aprecian varias

acumulaciones de agua (espejos) que sobrecargan el talud y lo mantienen húmedo.Por el

estado de saturación de los materiales sobre la ladera, el ángulo de fricción residual es

muy bajo (aproximadamente 10 grados), según resultados de ensayos de laboratorio de

INGEOMINAS y por ende el movimiento se mantiene con actividad reciente como lo

denotan grietas frescas y pequeños escurrimientos sectorizados del material, consistentes

37



con el ángulo de reposo del flujo (ladera muy tendida) sin desconocer la pendiente de la

misma. Este movimiento puede incrementarse con fuertes lluvias dada la mezcla de los

materiales allí desplazados (arcillas, calizas y arenas) que le brindan propiedades de alta

porosidad y a su vez alta capacidad de recepción y acumulación de agua.

Figura 3. 6 Sectores donde se generó el flujo del material por encontrarse muy saturado y corresponder

probablemente a flujos de antiguas corrientes

Figura 3. 7Líneas de flujo de las corrientes de agua

Sobre los tres flujos vale la pena anotar que inicialmente el mecanismo de falla pudo ser

38



rotacional múltiple y en su pie produjeron el levantamiento de capas hasta ahora estables

como en el Flujo 1 mientras que para los Flujos 2 y 3 el material deslizado fluyó sobre el

terreno dejando formas de lengüeta. Esto último puede indicar de alguna manera que

para estos últimos sectores la superficie de falla es superficial.

No se observaron flujos de agua circulando de forma continua desde la parte superior a la

inferior de los movimientos sin embargo algunos chorros de menor tamaño son

observados discontinuos. A excepción de la Figura 3. 7 donde en su pata se observa gran

cantidad de agua que escurre desde la parte central del movimiento y posiblemente

alimentada por filtraciones de sistemas de recolección de aguas servidas colapsados, los

Flujos 2 y 3 solo permiten observar en su pata la humedad sobre el pavimento.

Al respecto vale la pena anotar que los sistemas de abastecimiento de agua y recolección

de aguas servidas que cruzaban el movimiento fueron en su momento modificados y su

paso se efectuaba en tuberías flexibles convencionalmente empleadas para sistemas de

acueducto en diámetros de 2”, 8” y hasta 10”antes del movimiento en masa. Hoy se

observan algunas otras medidas implementadas para solucionar los problemas de

abastecimiento y recolección pero no es una labor fácil pues con la actividad del

movimiento, dichas reparaciones se ven constantemente afectadas, dificultan el manejo,

acopio o el retiro de materiales en la pata, dejando en claro que se trata de medidas

transitorias.

Finalmente se anota sobre el entorno del movimiento que se observa particular

degradación de las condiciones generales de estabilidad iniciando por el movimiento en

Carson Mirador, al norte del deslizamiento y en general a lo largo de la ladera vertiente

derecha del Arroyo Grande. Así mismo se considera prudente y necesario dar una solución

integral al problema de riesgo de las familias localizadas en la corona de la ladera a fin de

contar con un corredor y el espacio requerido para las obras de mitigación en la parte

superior.

Igualmente se hace necesario efectuar las acciones pertinentes para proteger a la

población residente en la parte inferior de los flujos y mitigar en el inmediato plazo la

posibilidad de quedar afectados por ingreso de un nuevo flujo o de escombros a los

edificios y viviendas, en este caso con mayor peligrosidad en el Flujo 3 por la pendiente de

39



la ladera.

En la Figura 3. 8 a la Figura 3. 23se presentan algunas fotografías del sector con los

aspectos antes mencionados.

Figura 3. 8 Vista panorámica de Carson Mirador

Figura 3. 9 Escarpe del deslizamiento al norte de Carson Mirador

40



Figura 3. 10 Viviendas afectadas por el deslizamiento en la parte superior del mismo

Figura 3. 11 Vista del escarpe del movimiento al sur de las viviendas afectadas

41



Figura 3. 12 Localización Flujo 1 y vista de la Carrera 84 B al sur oriente

Figura 3. 13 Agua superficial por el flanco derecho del Flujo 1 y obstrucción de su entrada al canal localizado

en el separador de la Carrera 84 B

42



Figura 3. 14 Flujo 1 Vista de la Carrera 84 B al noroccidente

Figura 3. 15 Localización Flujo 2 y vista de la Carrera 84 B al sur oriente

Figura 3. 16 Flujo 2 vista detalle por la Carrera 84 B al sur oriente y noroccidente

43



Figura 3. 17 Flujos 1 y 2 vista general y detalle por la Carrera 84 B al noroccidente

Figura 3. 18 Detalle de la red provisional de alcantarillado (en tubería flexible de acueducto) aprisionada y

levantada por el Flujo 1 por la Carrera 84 B

Figura 3. 19 Localización Flujo 3 y vista de la Carrera 84 A al nor oriente. Nótese el paso sobre la tubería

presión del acueducto creado para los equipos que removerán el material deslizado

Figura 3. 20Vista del Flujo 3 por la Carrera 84 A y vista de la calle 41 D al oriente desde la Carrera 84 B

44



Figura 3. 21Vista escarpe próximo a la corona del deslizamiento por la Calle 83 A hacia el norte y hacia el sur

(origen del movimiento en la parte superior del talud)

Figura 3. 22 Acumulaciones de agua en el cuerpo del deslizamiento

45



Figura 3. 23 Vista escarpe secundario del deslizamiento por la calle 83 visto hacia el deslizamiento de Carson

Mirador y éste último en su condición actual

3.5. ESTUDIOS HIDROLÓGICOS

3.5.1. Investigación de Campo

Se hizo un recorrido de la zona de interés y con base en la dirección de escurrimiento

superficial de las aguas lluvias en las vías se determinó la cuenca para el estudio.

3.5.2. Inventario Información Hidrológica

Para el estudio de la zona de interés fueron consultadas las fuentes oficiales de información.

Para tal efecto se realizó la búsqueda y se relacionaron las siguientes estaciones como las más

próximas al sector, siendo la fuente oficial el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios

Ambientales – IDEAM.

Tabla 3. 1 Coordenadas de estaciones meteorológicas

Municipio: BARRANQUILLA

MAGDALENA 11°2'N CP 74°45'W 2msnm MAGDALENA 1/4/1971 No

Municipio: SOLEDAD

MAGDALENA 10°53'N SP 74°35'W 14msnm MAGDALENA 1/5/1940 No

Municipio: PUERTO COLOMBIA

MAGDALENA 10°59'N PM 74°58'W 5msnm MAGDALENA 1/4/1974 No

Latitud Elevación Corriente Instalación Suspendida

2904023 PTO COLOMBIA PLUVIOMÉTRICA

Codigo Nombre Estación Tipo Corriente Latitud Tipo


2904502 APTO CORTISSOZ SINOPTINCA PRINCIPAL



2904512 FLORES LAS CLIMATOLÓGICA PRINCIAL

ESTACIONES HIDROMETEREOLÓGICAS

Departamento: ATLANTICO


46



Figura 3. 24 Ubicación de las Estaciones

La localización aproximada obtenida de datos de campo y los datos de coordenadas

geográficas de referencia, se puede apreciar en la Figura 3. 24. Donde se presenta

adicionalmente, la localización de la estación suplementaria Aeropuerto Ernesto Cortissoz, la

estación pluviométrica de Pto Colombia y la climatológica principal Las Flores.

3.5.3. Comportamiento de la Precipitación

Mediante el procesamiento y análisis de la información adquirida de precipitación total y

precipitación máxima en 24 horas, se obtuvieron los resultados presentados en la Tabla 3. 2.

47



Tabla 3. 2 Valores de precipitación total mensual

Con relación a las precipitaciones totales anuales es claro el régimen unimodal de las lluvias en

las tres estaciones, sus hietogramas se presentan en la Figura 3. 25 a Figura 3. 27.

48



Figura 3. 25 Hietograma Totales Mensuales Estación Las Flores

Figura 3. 26 Hietograma Totales Mensuales Estación Ernesto Cortissoz

49



Figura 3. 27 Hietograma Totales Mensuales Estación Puerto Colombia

Si bien se adquirieron los registros de más de 30 años, se emplearon las series

homogéneas desde 1980 a 2008 para los análisis siguientes. Los meses de septiembre y

octubre son los meses de mayores precipitaciones. No obstante lo anterior, se observa que los

valores máximos de lluvia se mantienen en valores similares durante todo el periodo lluvioso.

La precipitación media en la estación Ernesto Cortissoz es mayor que la precipitación

de las estaciones Las Flores y Pto Colombia en 199 y 180 mm respectivamente. La

precipitación en la zona de estudio podría considerarse promedio entre las tres estaciones,

pues su localización geográfica es casi el centro de la triangulación, es decir 751 mm al año

aproximadamente.

Los valores máximos mensuales están entre los 262 mm y 400 mm. En promedio los valores

máximos son del orden de 395 mm en la zona. Los valores promedio de precipitación máxima

en 24 horas se encuentran entre 26 y 30 mm, mientras que los máximos alcanzan valores entre

118 y 162 mm. Comparativamente puede decirse que las precipitaciones máximas en 24 horas

son en magnitud casi una 5 o 6 parte de la lluvia total anual, es decir son de alta magnitud. Así

mismo, en magnitud pueden representar casi una tercera parte del valor máximo mensual

registrado (ver Tabla 3. 3), mientras que los hietogramas de máximos en 24h, se presentan en

50



la Figura 3. 28 a Figura 3. 30.

Tabla 3. 3 Valores de Precipitación Máxima Mensual

Figura 3. 28 Hietograma Máxima 24h Estación Las Flores

51



Figura 3. 29 Hietograma Máxima 24h Estación Ernesto Cortizzos

Figura 3. 30 Hietograma Máxima 24h Estación Puerto Colombia

3.5.4. Curvas IDF

Generalmente las lluvias se consideran uno de los aspectos más influyentes en la

52



estabilidad de las laderas al punto de definirlas como factor detonante, bien sea por

causa de un volumen acumulado en largos periodos de tiempo o por su intensidad,

comúnmente asociada a cortas duraciones.

Es por esta razón que en los estudios de estabilidad se debe considerar el evento de

lluvia dentro de los detonantes de movimientos en masa. De otro lado, las lluvias de

corta duración y elevado volumen resultan ser críticas a la hora de realizar un análisis

de este tipo dado que esta combinación incrementa las presiones de poros en los

suelos de forma exagerada, debilitándolos de forma casi instantánea contribuyendo así

con su falla.

Para el análisis de las lluvias de corta duración se debe recurrir a la obtención de las

denominadas Curvas IDF (Intensidad – Duración – Frecuencia), las cuales son de uso

fundamental en los diseños de obras hidráulicas. La principal limitante en su

construcción radica en la existencia de registros continuos de lluvia en el tiempo los

cuales son generados por estaciones de tipo pluviográfico (PG), y que demandan

grandes recursos en operación y procesamiento, razón por la cual su número en una

red es limitado.

Como se mencionó anteriormente, las curvas IDF se obtienen a partir de registros

pluviográficos donde cada evento de lluvia entra a formar parte de la historia de

registro de la estación y es por ello que las curvas ya construidas pueden variar en el

tiempo, más aún si eventos extraordinarios de lluvia son registrados.

En el marco regional del análisis inicialmente efectuado acerca de la precipitación

posible del barrio objeto de este estudio, se puede apreciar que la estación más

cercana es Las Flores ya que se encuentra en un radio no mayor a 5 km mientras que

para las dos estaciones restantes se encuentra en distancia entre 12 y 15 km.

En éste caso, consultada la información de referencia, existen curvas IDF para dicha

estación. Así mismo, la estación Ernesto Cortissoz del IDEAM posee curvas IDF

elaboradas. No obstante lo anterior, para los objetivos de este estudio y dados los

recursos con que se cuenta, se han adoptado las curvas referidas y para la estación

Puerto Colombia se han elaborado y calibrado las curvas por métodos sintéticos.

53



Existen sin embargo diferentes metodologías para la obtención de curvas IDF que

permiten suplir la carencia de los registros pluviográficos de la precipitación mediante

la utilización de los registros de precipitación máxima en 24 horas, siendo posible

elaborar las curvas por ejemplo en estaciones de tipo pluviométrico (PM).

La validación de estas metodologías depende en gran medida del tipo de eventos que

se presenten en la zona en comparación con los que fueron base para su construcción.

Por esta razón, en el presente estudio se elaboró un ejercicio previo de comparación e

ilustración sobre los resultados de generar curvas por dos métodos: Bell (1969)

(método tradicional calibrado con las curvas oficiales del IDEAM) y el método

tradicional empleado en los estudios de Transmetro para la ciudad de Barranquilla. A

continuación se presentan las curvas las referidas obtenidas del estudio de Transmetro6

y las obtenidas mediante el método de Bell (1969).

6 Estudios y Diseños definitivos de Ingeniería para Puentes, Pasos a Desnivel y Soluciones Puntuales en las Intersecciones

de las Troncales con los Arroyos del Sistema Integral de Transporte Masivo de Barranquilla y su Área Metropolitana (Fase I). TRANSMETRO S. A. Consorcio TMB.

54



Figura 3. 31 Curvas Intensidad-Duración-Frecuencia obtenidas del estudio Transmetro, Estación Las Flores

Tabla 3. 4 Intensidades máximas 10-180 min, Estación Las Flores

Pmax 24h: 88.06 mm

Smax 24h: 30.75 mm

Relacion Cp: 0.8

2 126.6 102.9 88.9 66.8 55.7 48.7 40.2

5 177.4 144.2 124.5 93.6 78.1 68.0 56.3

10 211.0 171.6 148.2 111.4 92.8 81.2 66.9

25 253.5 206.1 178.0 133.8 111.5 97.6 80.4

50 285.0 231.7 200.1 150.4 125.4 109.7 90.4

100 316.3 257.2 222.1 166.9 139.2 121.8 100.3

90 120 180

CURVAS DE INTENSIDAD-DURACION-FRECUENCUA

ESTACION LAS FLORES

2904512

Periodo de

Retorno TR

(años)10 20 30 60

Intensidades máximas en mm/hora para duraciones entre 10 y 180 minutos

Promedio de las maximas anuales

Desviación estandar de la serie

Reclaion entre horaria y diaria

55



Figura 3. 32 Intensidad-Duración-Frecuencia obtenidas por el Método de Bell, Estación Las Flores

Tabla 3. 5 Intensidades máximas 10-180 min, Estación Ernesto Cortissoz

56



Figura 3. 33 Curvas Intensidad-Duración-Frecuencia obtenidas del estudio Transmetro, Estación Ernesto

Cotrissoz

Figura 3. 34 Intensidad-Duración-Frecuencia obtenidas por el Método de Bell, Estación Ernesto Cortizzos

Tabla 3. 6 Intensidades máximas 10-180 min, Estación Ernesto Cortissoz

57



Figura 3. 35 Curvas Intensidad-Duración-Frecuencia obtenidas por el Método de Bell, Estación Puerto

Colombia

3.6. ESCORRENTÍA SUPERFICIAL

Conforme se ha observado en las visitas a campo realizadas y los aspectos geológicos y

geotécnicos mencionados en éste capítulo, es evidente que el agua es un factor

contribuyente en el avance del movimiento en masa que se presenta en el sector de

Campo Alegre (Tobogán).

Como se refiere en diferentes estudios realizados, son requeridas obras de drenaje para

mitigar los efectos del movimiento, el cual por sus características es de gran extensión si

se habla de control de drenaje, toda vez que la zona urbana construida hoy, bordea la

ladera que presenta el movimiento. El cambio del uso del suelo de la ladera natural a

58



urbana es evidente. El actual uso urbano del suelo en el contorno de la ladera sin duda

aumenta los volúmenes de escorrentía superficial y reduce los de infiltración, cambiando

las condiciones naturales del suelo y si comportamiento habitual.

A manera ilustrativa se presenta el mapa escala 1:100.000 del IGAC para el sector, donde

se observa que este drenaje natural hace parte de la cuenca del Arroyo Hondo, el cual

desemboca al norte en el Océano Atlántico, en el corregimiento Eduardo Santos al

occidente de la Ciénaga de Mallorquín (ver Figura 3. 36).

Figura 3. 36 Mapa a escala

1:100000 IGAC zona de

estudio, cuenca Arroyo

Hondo

No es frecuente ni permanente el flujo de agua por la superficie de la ladera. El mismo se

origina con los eventos de lluvia y las aguas de infiltración natural. Por ésta razón, los

presentes diseños se orientan al control y manejo de la escorrentía superficial bajo la

premisa de que por sí mismas no son suficientes para el control total del movimiento y se

constituyen en un complemento de los diseños de estabilización geotécnica para la ladera.

Dado que no se cuenta con un dato de caudal natural superficial pues el mismo es

intermitente y no registrado, y teniendo en cuenta que deberá darse manejo a la

escorrentía producida principalmente por el desarrollo urbanístico residencial de la parte

alta de la ladera (coeficiente de escorrentía tendiente a uno), es necesario plantear obras

de manejo de dichas aguas.

Sítio de Interés

59



Para estimar los caudales de escorrentía a captar, se emplea dentro del análisis

hidrológico el Método Racional (Chow, 1960) dado que se aplica en cuencas homogéneas

pequeñas, naturales o urbanas, y preferiblemente en extensiones menores a las 10

hectáreas.

Se representa con la siguiente expresión dimensional:

6.3

** AICQ

Donde

Q Es el caudal pico de la escorrentía que se genera a la salida de una cuenca o

área vertiente en m3/s

A Es el área que concentra la escorrentía en km2

I Es la intensidad considerada constante en mm/h que tiene el aguacero de

duración igual al tiempo de concentración de la cuenca.

C Es el coeficiente de escorrentía; su valor está comprendido entre cero y

uno, y depende de la morfometría de la cuenca y de su cobertura.

La asignación de valores apropiados al coeficiente de escorrentía es subjetiva porque, aun

cuando existen tablas y recomendaciones generales, la experiencia y criterio de su

selección a partir de la experiencia es determinante. La intensidad del aguacero por su

parte, es fundamental en los volúmenes resultantes y por ello se realizó el análisis de la

sección anterior para su conocimiento y selección. No obstante lo anterior, fue consultado

el informe realizado sobre la cobertura y uso del sector cuyo enfoque es más de tipo

prospectivo, por lo cual no se tiene un cambio de las condiciones de análisis previo a las

obras con el mismo.

La aplicación del Método Racional induce a sobreestimar los caudales de creciente y por

esta razón, Silva (1995) no recomienda su uso en cuencas mayores de 1 km2. Teniendo en

cuenta la cobertura actual del terreno, se estima que el coeficiente de escorrentía

corresponde al recomendado para áreas urbanas y semiurbanas, es decir 0.95 a 1.0 pues

la ocupación del terreno presente en la zona alta de la ladera es la que alimenta el drenaje

60



superficial, siendo la fuente donde se genera la escorrentía los tejados, vías y demás zonas

duras (ver Tabla 3. 7).

Dada la pequeña extensión de las áreas vertientes en análisis asemejadas a cuencas de

drenaje y su pendiente longitudinal, los tiempos de concentración son reducidos. No

obstante lo anterior y a fin de demostrar ésta condición del terreno, se calculan los

tiempos de concentración correspondientes por diferentes métodos y de ésta forma se

establece su valor.

Business:

Downtown areas 0.7 - 0.95

Neighborhood areas 0.5 - 0.7

Residencial

Sigle-family areas 0.3 - 0.5

Multi-units detached 0.4 - 0.6

Multi-units, attached 0.6 - 0.75

Suburban 0.25 - 0.4

Apartment dwelling areas 0.5 - 0.7

Industrial

Light areas 0.5 - 0.8

Heavy areas 0.6 - 0.9

Parks, cementeries 0.1 - 0.25

Playgrounds 0.2 - 0.4

Railroad yard areas 0.1 - 0.3

Lawns

Sandy soil, flat 2% 0.05 - 0.1

Sandy soil, average, 2 - 7% 0.1 - 0.15

Sandy soil, steep, 7% 0.15 - 0.2

Heavy soil, flat, 2% 0.13 - 0.17

Heavy soil, average 2 - 7% 0.18 - 0.22

Heavy soil, steep, 7% 0.25 - 0.35

Streets

Asphaltic 0.7 - 0.95

Concrete 0.8 - 0.95

Brick 0.7 - 0.85

Drives and walks 0.75 - 0.85

Roofs 0.75 - 0.95

Runoff Coefficient C*Type of Drainage Area

*Higher values are usually appropiate for steeply sloped areas and longer returs periods because

infiltration and other losses have proportionally smaller effect ruoff in these cases.

61



Tabla 3. 7 Coeficientes de escorrentía

Tabla 3. 8 Tiempo de concentración Área de drenaje hacia la ladera

Como se observa, el tiempo de concentración varía entre 6 y 10 minutos, luego las

intensidades máximas de precipitación conforme las curvas IDF serán:

Business:

Downtown areas 0.7 - 0.95

Neighborhood areas 0.5 - 0.7

Residencial

Sigle-family areas 0.3 - 0.5

Multi-units detached 0.4 - 0.6

Multi-units, attached 0.6 - 0.75

Suburban 0.25 - 0.4

Apartment dwelling areas 0.5 - 0.7

Industrial

Light areas 0.5 - 0.8

Heavy areas 0.6 - 0.9

Parks, cementeries 0.1 - 0.25

Playgrounds 0.2 - 0.4

Railroad yard areas 0.1 - 0.3

Lawns

Sandy soil, flat 2% 0.05 - 0.1

Sandy soil, average, 2 - 7% 0.1 - 0.15

Sandy soil, steep, 7% 0.15 - 0.2

Heavy soil, flat, 2% 0.13 - 0.17

Heavy soil, average 2 - 7% 0.18 - 0.22

Heavy soil, steep, 7% 0.25 - 0.35

Streets

Asphaltic 0.7 - 0.95

Concrete 0.8 - 0.95

Brick 0.7 - 0.85

Drives and walks 0.75 - 0.85

Roofs 0.75 - 0.95

Runoff Coefficient C*Type of Drainage Area

*Higher values are usually appropiate for steeply sloped areas and longer returs periods because

infiltration and other losses have proportionally smaller effect ruoff in these cases.

Cálculo del tiempo de concentracion Tc

Subcuenca:

Area drenaje hacia la ladera

Subcuenca: 2

Datos generales:

Longitud del cauce principal 717 m

Area de la cuenca 11.31 Ha

Cota i 117 m

Cota f 84 m

Pendiente promedio So 0.046 m/m

Témez (1978) Tc= 10.53568576

Soil Conservation Service Tc= 10.531447

Kirpich (Llamas 1985) Tc= 10.06791775

Kirpich (1940) Tc= 10.06877879

Ramser (1927) Tc= 10.08343072

Johnstone y Cross (1949) Tc= 12.83953035

California Culverts Practice (1942) Tc= 10.07342348

Bransby Williams (1) Tc=


Federal Aviation Administration Tc= 13.12933867

Passini Tc= 13.07556267

Hathaway Tc=

Tiempo de Concentración (Tc)= 11.16 min

Menor tiempo de Concentración (Tc)= 10.07 min

Cálculo del tiempo de concentracion Tc

Subcuenca:

Area drenaje hacia la ladera

Subcuenca: 2

Datos generales:

Longitud del cauce principal 717 m

Area de la cuenca 11.31 Ha

Cota i 117 m

Cota f 84 m

Pendiente promedio So 0.046 m/m

Témez (1978) Tc= 10.53568576

Soil Conservation Service Tc= 10.531447

Kirpich (Llamas 1985) Tc= 10.06791775

Kirpich (1940) Tc= 10.06877879

Ramser (1927) Tc= 10.08343072

Johnstone y Cross (1949) Tc= 12.83953035

California Culverts Practice (1942) Tc= 10.07342348



Federal Aviation Administration Tc= 13.12933867

Passini Tc= 13.07556267

Hathaway Tc=

Tiempo de Concentración (Tc)= 11.16 min

Menor tiempo de Concentración (Tc)= 10.07 min

62



Tabla 3. 9 Intensidades máximas de precipitación

Con los anteriores valores y aplicando el Método Racional se obtienen los caudales

máximos para los diferentes periodos de recurrencia de los aguaceros que producen a su

vez los picos de escorrentía.

Analizando la información topográfica, geológica e interpretación, además realizando

visitas en el sector se observan varios escarpes tanto al norte como al suroccidente de la

ladera. El constante flujo de escorrentía superficial sobre estos puede eventualmente

reactivar el proceso y afectar de una forma más severa las edificaciones ubicadas en el

sector.

3.6.1. Manejo de Aguas Superficiales

Debido a lo presentado anteriormente, se plantea para el manejo de las aguas de

escorrentía en esta área de movimiento en particular, un eje principal a manera de

espina de pescado que recolecte las aguas producto de la depresión ocasionada en el

terreno por el movimiento en masa. Se piensa derivar la escorrentía superficial tanto al

norte de la ladera como al suroccidente de esta.

En la parte alta de la ladera se diseñan cunetas coronadoras que protejan las obras

geotécnicas ubicadas en esta zona, además en las bermas del terraceo igualmente se

proponen bermas que capten la escorrentía superficial. Los canales ubicados en esta

zona (parte alta de la ladera) drenaran hacia el costado norte de la ladera donde un

canal colector conducirá el flujo hacia la Carrera 41F donde este sea interceptado por el

canal colector ubicado en la Calle 84B.

Tanto para la parte media y baja de la ladera, se propone conducir el flujo de agua

hacia la zona suroccidental. Aquí, las cunetas ubicadas en las bermas del talud

conducen la escorrentía hacia un canal colector central de escurrimiento de los drenes

que conduce el flujo hacia la parte baja de la ladera y lo entrega al canal colector

Intensidad en 10 minutos para TR

2 5 10 25 50 100

2904512 LAS FLORES 126.58 177.36 210.99 253.47 284.99 316.27

2904502 APTO ERNESTO CORTIZZOS 116.58 144.08 162.28 185.28 202.34 219.27

2904023 PTO COLOMBIA 125.74 181.16 217.86 264.22 298.62 332.76

Intensidades Promedio mm/hora 122.97 167.53 197.04 234.32 261.98 289.43

Codigo Nombre Estaciones

63



ubicado en la Calle 84B.

En la intercepción de la Calle 84B con la Carrera 41D se propone la construcción de una

caja de inspección donde confluyan las entregas de los canales colectores y cuentas

coronadoras para luego derivar toda la escorrentía hacia el suroccidente sobre la

Carrera 41D.

El área de influencia del drenaje del terreno terraceado se dividió en 12 subcuencas

vertientes, las subcuencas 1 a 3 y la 6 cubren el drenaje de la parte alta de la ladera y

vierten hacia la zona norte y las restantes, drenan hacia el costado suroccidental. Las

áreas de las subcuencas se presentan en la Tabla 3. 10 y las subcuencas se presentan

en la Figura 3. 37.

Tabla 3. 10 Áreas de subcuencas vertientes

Figura 3. 37 División del área en subcuencas

ID AREA [m²] ID AREA [m²]

A1 9014.71 A7 3196.86

A2 4449.64 A8 3942.31

A3 2972.12 A9 5168.78

A4 5751.66 A10 2911.19

A5 5411.31 A11 7062.62

A6 3075.39

AREA SUBCUENCAS

64



Como se ilustra en la Figura 3. 38, estos flujos de escorrentía corresponden a la vertiente

de margen derecha del denominado Arroyo Hondo. Esta propuesta se encamina a reducir

el volumen aportado por el tributario natural de la ladera en intervención derivando parte

de su caudal a un tributario aguas abajo cuyo nacimiento natural está muy próximo y cuyo

cauce lo constituyen vías pavimentadas construidas de manera coherente con la

geomorfología del terreno natural. (Carrera 41 D, vía que conduce al por el occidente al

conjunto residencial Ciudad del Sol 1).

En la Tabla 3. 11 a Tabla 3. 23 se presentan los cálculos de los caudales pico en metros

cúbicos por segundo correspondientes a cada uno de los periodos de retorno entre 2 y

100 años para una lluvia de duración de 10 minutos en cada una de las 14 subcuencas

vertientes mencionadas. Las últimas 2 áreas corresponden a las aferentes a los canales

colectores ubicados en la Calle 84B y Carrera 41D.

Figura 3. 38 Entrega de aguas recogidas al tributario

65



Tabla 3. 11 Caudal máximo recogido para la subcuenca 1



2 5 10 25 50 100

2904512 0.32 0.44 0.53 0.63 0.71 0.79

2904502 0.29 0.36 0.41 0.46 0.51 0.55

2904023 0.31 0.45 0.55 0.66 0.75 0.83

0.31 0.42 0.49 0.59 0.66 0.72

9014.71 C= 1

CODIGO Nombre Estaciones

Caudales Máximos (m3/s) para TR

LAS FLORES

APTO ERNESTO CORTIZZOS

PTO COLOMBIA

Intensidades Promedio mm/hora

Area 1 (m2) =

2 5 10 25 50 100

2904512 0.16 0.22 0.26 0.31 0.35 0.39

2904502 0.14 0.18 0.20 0.23 0.25 0.27

2904023 0.16 0.22 0.27 0.33 0.37 0.41

0.15 0.21 0.24 0.29 0.32 0.36

4449.64 C= 1



LAS FLORES


PTO COLOMBIA


Area 2 (m2) =

2 5 10 25 50 100

2904512 0.10 0.15 0.17 0.21 0.24 0.26

2904502 0.10 0.12 0.13 0.15 0.17 0.18

2904023 0.10 0.15 0.18 0.22 0.25 0.27

0.10 0.14 0.16 0.19 0.22 0.24

2972.12 C= 1



LAS FLORES


PTO COLOMBIA


Area3 (m2) =

66







2 5 10 25 50 100

2904512 0.20 0.28 0.34 0.40 0.46 0.51

2904502 0.19 0.23 0.26 0.30 0.32 0.35

2904023 0.20 0.29 0.35 0.42 0.48 0.53

0.20 0.27 0.31 0.37 0.42 0.46

5751.66 C= 1


LAS FLORES


PTO COLOMBIA


Area4 (m2) =


2 5 10 25 50 100

2904512 0.19 0.27 0.32 0.38 0.43 0.48

2904502 0.18 0.22 0.24 0.28 0.30 0.33

2904023 0.19 0.27 0.33 0.40 0.45 0.50

0.18 0.25 0.30 0.35 0.39 0.44

5411.31 C= 1



LAS FLORES


PTO COLOMBIA


Area5 (m2) =

2 5 10 25 50 100

2904512 0.11 0.15 0.18 0.22 0.24 0.27

2904502 0.10 0.12 0.14 0.16 0.17 0.19

2904023 0.11 0.15 0.19 0.23 0.26 0.28

0.11 0.14 0.17 0.20 0.22 0.25

3075.39 C= 1


LAS FLORES


PTO COLOMBIA


Area6 (m2) =


2 5 10 25 50 100

2904512 0.11 0.16 0.19 0.23 0.25 0.28

2904502 0.10 0.13 0.14 0.16 0.18 0.19

2904023 0.11 0.16 0.19 0.23 0.27 0.30

0.11 0.15 0.17 0.21 0.23 0.26

3196.86 C= 1



LAS FLORES


PTO COLOMBIA


Area7 (m2) =

67







2 5 10 25 50 100

2904512 0.14 0.19 0.23 0.28 0.31 0.35

2904502 0.13 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24

2904023 0.14 0.20 0.24 0.29 0.33 0.36

0.13 0.18 0.22 0.26 0.29 0.32

3942.31 C= 1



LAS FLORES


PTO COLOMBIA


Area8 (m2) =

2 5 10 25 50 100

2904512 0.18 0.25 0.30 0.36 0.41 0.45

2904502 0.17 0.21 0.23 0.27 0.29 0.31

2904023 0.18 0.26 0.31 0.38 0.43 0.48

0.18 0.24 0.28 0.34 0.38 0.42

5168.78 C= 1



LAS FLORES


PTO COLOMBIA


Area9 (m2) =

2 5 10 25 50 100

2904512 0.10 0.14 0.17 0.20 0.23 0.26

2904502 0.09 0.12 0.13 0.15 0.16 0.18

2904023 0.10 0.15 0.18 0.21 0.24 0.27

0.10 0.14 0.16 0.19 0.21 0.23

2911.19 C= 1



LAS FLORES


PTO COLOMBIA


Area10 (m2) =

2 5 10 25 50 100

2904512 0.25 0.35 0.41 0.50 0.56 0.62

2904502 0.23 0.28 0.32 0.36 0.40 0.43

2904023 0.25 0.36 0.43 0.52 0.59 0.65

0.24 0.33 0.39 0.46 0.51 0.57

7062.62 C= 1



LAS FLORES


PTO COLOMBIA


Area11 (m2) =

68



Tabla 3. 22 Caudal máximo recogido para canal colector Calle 84B

Tabla 3. 23 Caudal máximo recogido para canal colector Carrera 41D

Se destacan los valores máximos de caudales estimados para un periodo de retorno de

100 años como aquellos a considerar en el diseño, teniendo en cuenta la importancia de la

solución a plantear dados los antecedentes en el territorio con respecto a la evolución del

fenómeno.

La información sobre áreas de grandes subcuencas o vertientes principales antes

relacionada así como las áreas aferentes definidas para el cálculo de las cunetas se

encuentran explícitas en los planos de drenaje superficial del proyecto a fin de calcular las

cantidades necesarias para la construcción de las obras.

2 5 10 25 50 100

2904512 1.00 1.41 1.67 2.01 2.26 2.51

2904502 0.92 1.14 1.29 1.47 1.61 1.74

2904023 1.00 1.44 1.73 2.10 2.37 2.64

0.98 1.33 1.56 1.86 2.08 2.30

28561.3 C= 1



LAS FLORES


PTO COLOMBIA


Colector Cll 84B (m2) =

2 5 10 25 50 100

2904512 1.11 1.55 1.84 2.22 2.49 2.76

2904502 1.02 1.26 1.42 1.62 1.77 1.92

2904023 1.10 1.58 1.90 2.31 2.61 2.91

1.08 1.46 1.72 2.05 2.29 2.53

31472.5 C= 1



LAS FLORES


PTO COLOMBIA


Colector Cra 41D (m2) =

69



4. EXPLORACIÓN Y ENSAYOS

4.1. EXPLORACION DEL SUBSUUELO

Con el fin de conocer en detalle el perfil estratigráfico del material aflorante en la zona se

realizaron siete perforaciones mecánicas por rotación en diámetro HQ, con el fin de

obtener una adecuada recuperación del material aflorante y adicionalmente identificar

claramente el espesor del depósito inestable. Para las perforaciones denominadas P1 y P2,

se instalaron inclinómetros para obtener de manera precisa la profundidad de la

superficie de falla; la anterior información fue complementada con los registros de las

perforaciones realizadas por C.I. AMBIENTAL LTDA, para la firma DELTA INGENIERÍA,

donde se realizaron 17 perforaciones mecánicas con diámetro HQ y 44 perforaciones con

el piezocon; de las perforaciones realizadas en dicho estudio, se tomaron 8 de los sondeos

mecánicos y 25 perforaciones con el piezocono, ya que eran las que se encontraban

dentro de la zona de influencia del presente estudio. En la Figura 4. 1 se ilustra la

ubicación de las perforaciones realizadas en el presente estudio, así como las

perforaciones realizadas por SUELOS INGENIERÍA y C.I. AMBIENTAL LTDA. Estas últimas se

realizaron en diámetro HQ, con recuperación continua.

En la Tabla 4. 1 , por otro lado, se presentan las principales características de las

perforaciones mecánicas, destacándose el hecho que la profundidad de exploración

fluctúo entre 16.0 y 21.0 metros. Como dato importante se destaca que en todas las

perforaciones el nivel freático se encontró a una profundidad promedio de 0.5 metros, lo

cual explica que el material se encuentre saturado y en los sectores de mayor pendiente

se genere el flujo canalizado que afecta el sector del Tobogán.

En la Figuras 7.1 y 7.2, se ilustra el perfil estratigráfico típico de las perforaciones No 10 y

11, donde se observa la existencia de un material de relleno de tres metros de

profundidad, proveniente de los desprendimientos del a parte superior. De igual manera

se observa que la roca aflora a una profundidad de 10 metros. Es importante destacar la

presencia de capa arenosas permeable por donde probablemente se están presentando

los flujos de agua subterránea.

70



Figura 4. 1 Ubicación de perforaciones realizadas en el sector.

Se observa en la figura en color rojo las perforaciones realizadas en el presente estudio,

en color verde las perforaciones realizadas por las UIS, y en color amarillo las

perforaciones realizadas por C.I. AMBIENTAL para DELTA INGENIERÍA.

ID Tipo_Exploración Coord_Norte_m Coord_Este_m NF_m

SI 8 SONDEO 918096 1706969 4.5

SI 9 SONDEO 917958 1706958 3.5

SI 10 SONDEO 918046 1706872 4

SI 11 SONDEO 918051 1706901 4

SI 12 SONDEO 918001 1707080 5

SI 13 SONDEO 917968 1707136 5

SI 14 SONDEO 918059 1707215 4

SI 17 SONDEO 918143 1707138 4

71



CA-01 SONDEO 918042 1707233 2.5

CA-02 SONDEO 917965 1707229 1

CA-03 SONDEO 917939 1707200 1

CA-04 SONDEO 917907 1707138 1

CA-05 SONDEO 917896 1707044 1

CA-06 SONDEO 917860 1707079 1

CA-07 SONDEO 918148 1707187 1

UIS-1 SONDEO 917860 1707208 1

UIS-2 SONDEO 917893 1707178 1

UIS-3 SONDEO 917816 1707150 1

UIS-4 SONDEO 917820 1707149 1

UIS-1 SONDEO 917860 1707208 1

UIS-2 SONDEO 917893 1707178 1

UIS-3 SONDEO 917816 1707150 1

UIS-4 SONDEO 917820 1707149 1

Tabla 4. 1 Características de los sondeos mecánicos ejecutados en Campo Alegre utilizados para los análisis

de estabilidad

Un aspecto importante que se observa en la Tabla 4. 1, es que en general, el nivel freático

se encuentra relativamente superficial, este hecho es preocupante debido a que las

perforaciones se ejecutaron en verano, cuando esperábamos que el nivel del agua se

encontrara más profundo. La anterior información, concuerda con las elevadas presiones

de poros detectadas con el piezocono, tal y como se presenta en la Tabla 4. 3. En la Figura

4. 2 y en la Figura 4. 3 se presentan dos ejemplos de los perfiles estratigráficos

determinado s en campo en cada una de las perforaciones realizadas, mientras que en el

Anexo A2 “Registros de Perforación” se presentan los perfiles estratigráficos en su

totalidad.

ID Tipo_Exploración Coord_Norte_m Coord_Este_m Profund_m

PZ7 SONDEO CPTU 1706945.98 918054.55 7.20

PZ8 SONDEO CPTU 1706957.12 918048.49 8.00

PZ9 SONDEO CPTU 1706936.44 918057.53 7.20

PZ10 SONDEO CPTU 1706877.72 917947.03 5.20

PZ11 SONDEO CPTU 1706896.17 918114.03 7.00

72



PZ12 SONDEO CPTU 1706945.04 918090.06 6.00

PZ13 SONDEO CPTU 1706915.83 918127.74 8.00

PZ14 SONDEO CPTU 1706978.61 918102.21 3.20

PZ15 SONDEO CPTU 1706980.96 918099.85 4.80

PZ16 SONDEO CPTU 1706784.94 918108.86 7.20

PZ17 SONDEO CPTU 1706783.47 918106.17 8.00

PZ19 SONDEO CPTU 1706855.47 918055.14 11.00

PZ20 SONDEO CPTU 1706991.03 918088.89 5.10

PZ21 SONDEO CPTU 1707005.68 918085.28 6.00

PZ24 SONDEO CPTU 1706914.97 918255.31 3.10

PZ25 SONDEO CPTU 1706955.69 918189.85 3.00

PZ26 SONDEO CPTU 1707119.40 918138.36 3.00

PZ27 SONDEO CPTU 1707086.15 917849.87 1.20

PZ28 SONDEO CPTU 1707188.98 918142.37 16.00

PZ29 SONDEO CPTU 1707116.43 918137.04 13.00

PZ30 SONDEO CPTU 1706925.89 918093.45 24.00

PZ41 SONDEO CPTU 1707176.00 918147.00 14.20

PZ42 SONDEO CPTU 1706928.00 917997.00 19.00

PZ43 SONDEO CPTU 1706867.00 918168.00 18.50

PZ44 SONDEO CPTU 1707089.00 918168.00 13.00

CA01 SONDEO 1707233.00 918042.00 18.00

CA02 SONDEO 1707229.00 917965.00 20.00

CA03 SONDEO 1707200.00 917939.00 15.00

CA04 SONDEO 1707138.00 917907.00 15.00

CA05 SONDEO 1707044.00 917896.00 15.00

CA06 SONDEO 1707079.00 917860.00 10.00

CA07 SONDEO 1707187.00 918148.00 15.00

UIS-1 SONDEO 1707208.00 917860.00 20.00

UIS-2 SONDEO 1707178.00 917893.00 20.00

UIS-3 SONDEO 1707150.00 917816.00 20.00

UIS-4 SONDEO 1707149.00 917820.00 20.00 Tabla 4. 2 Características de las pruebas realizadas con el piezocono sísmico.

73



Figura 4. 2 Registro de la perforación mecánica por rotación (P10)

74



Figura 4. 3 Registro de la perforación mecánica por rotación (CA – 01)

En la Figura 4. 4 y en la Figura 4. 5, se presentan los registros de resistencia por punta,

fricción lateral e incremento de presión de poros en profundidad con la prueba CPTU. De

dichas pruebas se deduce que la matriz arcillo limo arenosa se caracteriza por su basa

75



resistencia.

Figura 4. 4 Registro de perforación con el piezocono sísmico (PZ 10)

Figura 4. 5 Registro de perforación con el piezocono sísmico (PZ 42)

76



Adicionalmente hacia los tres metros de profundidad se observa un incremento

importante de presión de poros, el cual se disipa rápidamente. La interpretación de los

resultados por otra parte se presenta en la Figura 4. 6.

Figura 4. 6 Interpretación de los resultados del piezocono sísmico (PZ 10)

4.2. ENSAYOS DE LABORATORIO

Con el fin de caracterizar las propiedades geomecánicas del material aflorante en el

sector, las muestras obtenidas durante el proceso de exploración fueron sometidas a

pruebas de caracterización, compresibilidad y resistencia. A continuación se presentan las

propiedades más relevantes del material aflorante en la zona.

77



4.2.1. Ensayos de Clasificación

Mediante estas pruebas se pretende caracterizar las propiedades y clasificación de la

fracción fina. En este orden de ideas, se determinó el límite plástico y límite líquido de

la fracción fina. Los resultados de tales análisis se ilustran en la Figura 4. 7, mediante la

carta de plasticidad de Casagrande.

Figura 4. 7 Carta de Plasticidad de Casagrande

Como se observa en la figura, para la caracterización del material grueso y de la

fracción fina, fue necesario tomar los resultados de todas las perforaciones hechas

previamente, así como las desarrolladas en el presente estudio. La Figura 4. 7 ilustra

que la mayor parte del material aflorante en la zona se caracteriza por ser materiales

de fracción fina (arcillas) de alta plasticidad.

Este material es el que se encuentra como matriz de las material arenoso de la zona,

78



pero este material presenta una desventaja ante la presencia de agua, ya que es

fácilmente desprendido arrastrado por la misma; adicionalmente, se encuentra una

pequeña fracción de limos inorgánicos de alta plasticidad.

4.2.2. Ensayos de Resistencia

Los parámetros de resistencia utilizados en los análisis de estabilidad se obtuvieron de

los ensayos de corte realizados a las muestras en campo de las perforaciones

realizadas. En la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. a Figura 4. 12, se

presentan los resultados de una de las muestras ensayadas, mientras que en el Anexo

A3 “Ensayos de Laboratorio”, se presentan los resultados de laboratorio en su

totalidad. Finalmente, en la Tabla 4. 3, se presenta en forma resumida, los parámetros

geomecánicos que caracterizan el material presente en la zona, a partir de los cuales se

infiere el comportamiento dúctil del material.

PARAMETRO γ(kN/m3) C (kN/m2) Φ (°)

Suelo Arcilloso 19.11 2.92 10.00

Arcillolita Fracturada 18.03 4.12 25.76

Arcillolita Sana 19.10 43.50 45.30 Tabla 4. 3. Parámetros geomecánicos utilizados en los análisis de estabilidad.

Figura 4. 8. Envolvente de esfuerzos ensayo de corte del AP1 a 1.70 m.

79



Figura 4. 9. Desplazamiento horizontal a diferentes esfuerzos cortantes (condición pico)

Figura 4. 10. Desplazamiento horizontal a diferentes esfuerzos cortantes (condición residual)

Figura 4. 11. Desplazamiento vertical vs Desplazamiento

horizontal (condición pico) Figura 4. 12. Desplazamiento vertical vs Desplazamiento

horizontal (condición residual)

80



5. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD

El modelo geológico-geotécnico se define como aquel que involucra aspectos geológicos

(variación en profundidad de los diferentes depósitos) y geotécnicos (caracterización

geomecánica de los diferentes depósitos). Las anteriores variables son necesarias para la

obtención de perfiles geotécnicos que serán utilizados posteriormente en los análisis de

estabilidad. En este orden de ideas se definieron 6 (seis) secciones, consideradas las más

críticas para los respectivos análisis de estabilidad. A continuación se presentan los

aspectos más importantes obtenidos en los análisis de estabilidad.

5.1. DISTRIBUCIÓN DE LOS MATERIALES EN PROFUNDIDAD

De acuerdo a la información obtenida en los registros de perforación (perforaciones

mecánicas por rotación y pruebas CPTU), se procedió a definir tipos y espesores de

diferentes tipos de materiales, agrupándolos de acuerdo a su similitud de características

físicas y a partir de la descripción dada en campo principalmente. En la Figura 5. 1 se

presenta la localización de las seis secciones de análisis descritas con anterioridad

denominados secciones 1 a 6, mientras que en la Figura 5. 2 a la Figura 5. 7 se presentan

los perfiles geológicos-geotécnicos que serán utilizados en la modelación, donde se

destacan entre otros aspectos la variación de los diferentes estratos, así como la ubicación

del nivel freático. En cada perfil a su vez se definieron cuatro tipos de materiales, que

están involucrados directamente en la estabilidad del lote, los cuales se describen a

continuación:

5.1.1. Calizas Arrecifales

Se encuentran ubicadas hacia la parte superior del área de estudio. Estas calizas

arrecifales son localmente porosas y de color amarillo pálido, compuestas de

fragmentos de conchas, interestratificadas con arcillas en capas con planos paralelos no

continuos, que conforman bancos gruesos de 6-8 m de altura, las calizas pueden ser

blandas a duras según el grado de meteorización y dependiendo del fracturamiento.

Cerca de la zona del escarpe estás se encuentran muy fracturadas. Aunque presentan

una elevada resistencia, su alta porosidad no las hace recomendables para la

81



instalación de los bulbos de los anclajes.

Figura 5. 1 Ubicación de las secciones de análisis

5.1.2. Suelo residual arcillolita

Este material se encuentra en la parte superior de la unidade geológica de la formación

perdices Tmp. Está constituida por shales arcillosos y arcillolitas residuales, grises

oscuras, verdosas, plásticas, con intercalaciones de areniscas friables, grises parduzcas

amarillentas, este material tiene una profundidad entre 4 y 8 metros

aproximadamente. Este material se caracteriza por presentar parámetros de

resistencia residuales muy bajos, lo cual explica porque taludes con pendientes tan

suaves están fallando.

5.1.3. Arcillolita fracturada

Constituida por arcillolitas, grises oscuras, verdosas, y plásticas, las cuales están muy

fracturadas. Este material actúa como un acuífero donde el agua puede fluir

82



fácilmente. Este estrato corresponde a una potencial zona de debilidad que está

inyectando permanentemente agua a las capas superiores.

5.1.4. Arcillolita

Constituida por arcillolitas, grises oscuras, verdosas, plásticas. Es importante destacar

que en las zonas donde afloran las arcillolitas de la formación Perdices, éstas se

encuentran cubiertas por depósitos de Coluvión.

Figura 5. 2 Perfil geológico- geotécnico sección 1


83







84



5.2. PARÁMETROS GEOMECÁNICOS EMPLEADOS EN LA MODELACIÓN

En la Tabla 5. 1 se presentan los parámetros de resistencia asignados a los diferentes

estratos identificados durante la exploración del subsuelo. Esta caracterización se

constituye como la base para los posteriores análisis de estabilidad.

PARAMETRO γ(kN/m3) C (kN/m2) Φ (°)

Suelo Arcilloso 19.11 2.92 10.00

Arcillolita Fracturada 18.03 4.12 25.76

Arcillolita Sana 19.10 43.50 45.30 Tabla 5. 1 Parámetros Geomecánicos

5.3. ANÁLISIS PARA CONDICIÓN ACTUAL SIN OBRAS DE MITIGACIÓN

Este análisis es realizado para la condición actual del terreno. Básicamente se pretende

modelar el comportamiento de la ladera al verse sometida a un ascenso importante del

nivel freático, que es la causa por la cual la ladera en el sector de Campo Alegre falló.

Figura 5. 8 Escorrentía superficial sin control y permanente sobre la ladera de Campo Alegre

La razón por la cual se presenta este análisis es para demostrar la incidencia directa que

tiene el ascenso del nivel freático en la estabilidad del muro. A partir de las visitas de

campo y durante el tiempo que se realizaron las perforaciones se pudo apreciar como

ladera en Campo Alegre se encontraba totalmente saturada y con flujo de escorrentía

superficial constante. En general todo el sector se encontraba sin control de drenajes para

85



aguas superficiales y tampoco para flujos subsuperficiales lo que genero la falla de la

ladera. A continuación se describen los aspectos más importantes de los análisis:

Figura 5. 9 Análisis de estabilidad condición actual

A partir del análisis de estabilidad para la condición actual se demuestra que para ésta

condición el terreno falla debido en parte al ascenso del nivel freático (ver Figura 5. 9) y

también a las bajas propiedades geomecánicas del suelo. El factor de seguridad calculado

fue de 0.809 por el método Bishop, lo cual concuerda con la situación actual de Campo

Alegre, falla total de la ladera.

Adicional a éste análisis se efectuaron estudios de sensibilidad del nivel freático donde se

calcula el factor de seguridad con la variación del nivel freático con la condición actual del

terreno y se presenta en la Figura 5. 10.

86



Figura 5. 10 Análisis de sensibilidad de nivel freático

Como era de esperarse, a mayor profundidad del nivel freático mayor es el factor de

seguridad, sin embargo, llevando el nivel freático hasta el estrato de arcillolita que se

encuentra a 12 m de profundidad, el factor de seguridad sigue siendo menor que 1. Lo

que quiere decir que las fuerzas desestabilizantes son mayores a las estabilizantes por lo

que de todas formas fallaría la ladera.

Para encontrar una condición estable en la zona de Campo Alegre se deberán emplear

medidas de mitigación que comprenden obras geotécnicas e hidráulicas que buscan darle

estabilidad al talud.

5.4. ANÁLISIS PARA CONDICIÓN ACTUAL CON OBRAS DE MITIGACIÓN

Basados en La condición de falla del talud, se diseñaron una serie de medidas de

87



mitigación, las cuales en el momento de trabajar de forma integral, logran garantizar la

estabilidad del sector de Toboganes. Dichas medidas correctivas son:

Movimientos de tierra

Pantallas

Muro en cantiléver

Pilotes en concreto

Pilotes en suelo cemento

Estructuras para el control de aguas superficiales

Estructuras para el control de aguas subterráneas

La propuesta para en el sector de Toboganes comprende grandes volúmenes de

movimiento de tierra, de tal forma que el peso sobre las partes altas de la escarpa

disminuya, así como el retiro del material de bajas propiedades geomecánicas;

adicional al movimiento de terreno, se propone la construcción de una pantalla anclada

en la parte superior del talud, cimentada sobre una viga cabezal, la cual a su vez, ira

soportada sobre una hilera de pilotes en concreto. En la parte media del talud, se

recomienda un hilera de pilotes en suelo cemento, de tal forma que la compacidad del

terreno aumente, obviamente contando la construcción de filtros drenantes que

ayuden a abatir el nivel freático de la zona. En la parte baja del talud, se recomienda la

construcción de un muro en cantiliver, soportado sobre una hilera de pilotes de

concreto. Para la conformación del terreno, se deberán realizar unos rellenos, los

cuales deben realizarse con material seleccionado. Es importante anotar que las obras

propuestas trabajan de manera integral, por lo tanto es importante la construcción de

todas las obras, ya que si se construye una sola, esta soportará las cargas totales y en el

momento de complementar las obras propuestas, la inicial puede estar

sobreesforzado.

A partir de los análisis, se determinaron los factores de seguridad presentados en la

Tabla 5. 2.

MÉTODO SECCION 1 SECCION 2 SECCION 3 SECCION 4 SECCION 5 SECCION 6

BISHOP 1.640 1.805 1.466 1.550 1.681 1.583

Tabla 5. 2. Factores de Seguridad Alternativa de Mitigación

88



Figura 5. 11.

Análisis de

Estabilidad

condición con obras

sección 1.

Figura 5. 12.

Análisis de

Estabilidad


sección 2.

89



Figura 5. 13.

Análisis de

Estabilidad


sección 3.

Figura 5. 14.

Análisis de

Estabilidad


sección 4.

90



Figura 5. 15.

Análisis de

Estabilidad


sección 5.

Figura 5. 16 .

Análisis de

Estabilidad


sección 6.

91



Como se observa en las figuras anteriores, el talud fue estabilizado mediante el uso

de obras como pilotes, pantallas ancladas y muros en voladizo, además de la

utilización de material de relleno seleccionado.

Es evidente la necesidad de controlar el agua subsuperficial de la zona, ya que esta

tiene un nivel de impacto considerable en las secciones en la respuesta del sector

ante los agentes detonantes. Con el fin de identificar el impacto del aumento del

nivel freático en el comportamiento del sector, se desarrollaron análisis de

sensibilidad a la profundidad del mismo en dos de las secciones, donde se identifica

que a medida que aumenta el nivel freático, el factor de seguridad disminuye.

Inicialmente, era necesario determinar la profundidad la profundidad del nivel

freático a la cual era necesario abatir el nivel freático.

Figura 5. 17 . Variación FS vs Profundidad Nivel Freático

Para la determinación de la profundidad media mencionada, se analizaron tres

92



secciones de control, consideradas las más críticas, tomando la misma superficie de

falla no circular en cada una, variando la profundidad del nivel freático, y así

determinar la cota mínima a la que era necesario mantener el nivel freático para

mantener condiciones de estabilidad al escarpe.

En la Figura 5. 17 se ilustra la variación del Factor de seguridad, bajo las mimas

condiciones de contorno y la misma superficie de falla para las secciones 1, 3 y 6, en

donde se identifican dos puntos importantes. A una profundidad de 3m, es donde se

presenta el mínimo Factor de Seguridad aceptado en este caso (FS=1.2), el cual se

presenta en la sección 3; lo anterior indica que es necesario abatir el nivel freático

mínimo hasta 3m, ya que como se observa en la figura, las otras secciones, con un

nivel freático a esta profundidad presentan un comportamiento estable, 1.35 y 1.21

para las secciones 1 y 6 respectivamente.

Adicionalmente, es importante anotar la profundidad de 7m, donde, como se

observa en la Figura 5. 17, la variación del factor de seguridad se estabiliza, lo cual

era de esperase, ya que a dicha profundidad se encuentra la arcillolita, bajo la

arcillolita fracturada.

Posterior al análisis anterior, se analizaron cada una de las secciones determinadas,

con el nivel freático a una profundidad media de 3m, pero con la posibilidad de

fluctuar entre 1m y 5m de profundidad; en la Figura 5. 18 se presenta el análisis de

sensibilidad del factor de seguridad respecto a la variación del nivel freático, pero en

esta ocasión se presenta una variación en porcentaje respecto a un valor medio de

la profundidad (0.5 en la figura).

93



Figura 5. 18 . Análisis de Sensibilidad Nivel freático Sección 3 y Sección 6

94



6. PREDISEÑO DE OBRAS CORRECTIVAS

En este capítulo se presentan las diferentes obras de mitigación propuestas para disminuir

el problema de inestabilidad y erosión en el sector de Toboganes. Estas medidas incluyen

obras tales como:

Pantallas Ancladas.

Muros en Cantiliver.

Obras para el control de la erosión.

Obras para el manejo de aguas superficiales.

Es importante destacar que para garantizar el adecuado comportamiento de la ladera, es

necesario que la opción complementada incluya la totalidad de las medidas de mitigación

propuestas, ya que las obras han sido diseñadas de manera que trabajen en forma

integral.

En el Anexo A4 “Planos Prediseños” se presentan gráficamente las obras y medidas de

mitigación propuestas, nivel de prediseño, para cada una de las zonas susceptibles a

fenómenos de remoción en masa que puede comprometer algunas viviendas y vías del

sector.

6.1 MEDIDAS CORRECTIVAS

6.1.1 Movimientos de Tierra

Los movimientos de tierra para el talud inestable, corresponden a cortes desde la parte

superior del talud, hasta la parte baja, realizados con dos propósitos, disminuir el peso

del mismo y facilitar la construcción de obras para control de aguas superficiales,

buscando con eso, la diminución del agua infiltrada que pueda disminuir la estabilidad

de las estructuras de mitigación propuestas.

En general se propone terraceo con taludes cuya máxima inclinación sea de 10° sobre

95



el suelo arcilloso. El terraceo contará con bermas cuyo ancho fluctúa entre los 3.0 a 5.0

metros.

Volumen de cortes y rellenos para conformación de taludes

El volumen total de cortes y rellenos necesarios para la construcción de la pantalla

localizada en la parte alta del talud, así como del muro en cantiliver de la parte baja del

talud, así como la remoción del material inestable, y la conformación de terrazas que

estabilicen el escarpe, es de aproximadamente 28543.08 m³ en corte y de 56660.17 m3

para relleno.

Volumen de Cortes para construcción de canales

Como se observa en el Anexo A4, las principales obras de mitigación propuestas es una

red de canales que logren recolectar y transportar el agua de escorrentía hacia un

punto de recepción y así evitar la infiltración de la misma. El volumen total y

aproximado de material de corte requerido es de 6254 m³.

6.1.2. Rellenos con Material seleccionado

El material de relleno para rellenar el espaldar de los muros, deberá cumplir lo

establecido en la especificación INVIAS Artículo 220. Algunos de estos requisitos se

muestran en la Tabla 6. 1. La cantidad aproximada de material de relleno en los

espaldares de los muros, en la parte media del talud, y en la parte alta del mismo es de

4758 m³

Suelos Seleccionados Adecuados Tolerables

Aplicación

Corona, Núcleo,

Cimiento

Corona, Núcleo,

Cimiento

Núcleo,

Cimiento

96



Tamaño máximo

Pasa tamiz de 75 m

(No.200)

C.B.R. de laboratorio

Expansión en prueba C.B.R.

Contenido de materia

orgánica

Límite líquido

Índice plástico

75 mm

25% en peso

10

0%

0%

30

10

100 mm

35% en peso

5

2%

1%

40

15

150 mm

35% en peso

3

2%

2%

40

-

Tabla 6. 1 Requisitos de los Materiales. Tomado de la INVIAS Artículo 220 Tabla No 220.1.

6.2. ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN

6.2.1. Pantalla anclada

El principal propósito de un sistema anclado es el de proporcionarle a la masa de suelo,

una estabilidad interna, de tal forma que sea resistente a superficies de falla que varían

en profundidad. Por esta razón, se plantea la construcción de una pantalla anclada en

la parte alta del talud. En el Anexo A4, en el Plano A4-1 se presenta la ubicación en

planta de dicha estructura.

Las pantallas tienen una altura de 6 m en vertical y una longitud total que varía entre

6.5 m y 7.4 m de acuerdo a la inclinación del talud, la cual se encuentra entre ángulos

de 60° y 65° con respecto a la horizontal. La estructura consiste básicamente de una

placa de concreto de 0.30 metros de espesor, a la cual van tres hileras de anclajes, de

35m de longitud, con separaciones de 1.5 metros en dirección horizontal y una

inclinación de 30° respecto a la horizontal, de tal forma que los bulbos de los anclajes

queden embebidos en la arcillolita. Un perfil típico del perfil de la pantalla se presenta

en la Figura 6. 1. En el Anexo A5 “Diseños Estructurales” se presentan los diseños

estructurales dl muro, bajo las condiciones de contorno con las obras propuestas, es

decir con el cálculo de los empujes sobre el mismo de acuerdo al movimiento de tierras

a realizar. Con el fin de corroborar los diseños estructurales, se calcularon los

coeficientes de balasto, para conocer el módulo de rigidez del suelo, para tener en

97



cuenta las deformaciones del suelo y la interacción suelo estructura.

La determinación de la carga máxima que se le debe colocar a los anclajes, depende de

las cargas producidas por el suelo, el agua y las cargas externas. Dichos anclajes,

cumplen la función de transmitir las cargas aplicadas a un estrato de suelo que no se

encuentre dentro de la zona activa falla, de tal forma que se le brinde la estabilidad

necesaria al sistema.

La resistencia necesaria de cada uno de los anclajes es de 35 KN, sin embargo, para este

caso en particular, se recomienda realizar pruebas de carga con el fin de determinar la

resistencia máxima de los anclajes, los cuales deberán quedar embebidos en un

material denso, verificando de esta manera que las cargas de trabajo sean acordes a las

utilizadas en los análisis.

Figura 6. 1 Esquema Pantalla Anclada

98



El procedimiento de diseño de los anclajes, básicamente cubre los siguientes pasos:

Caracterización del suelo presente en la zona.

Determinación de las cargas producidas por el suelo sobre las pantallas.

Cálculos de los esfuerzos generados sobre el muro debido a las presiones del suelo

y las presiones laterales.

Inclusión de anclajes en el sistema.

Evaluación de las cargas necesarias para brindarle la estabilidad al sistema.

El proceso brevemente explicado, se convertirá en un sistema iterativo respecto a la

inclusión de los anclajes, ya que la ubicación, cantidad, diámetro, entre otros, de dichos

anclajes influirá directamente en la determinación de las cargas permisibles para cada

anclaje.

A continuación en la Figura 6. 2 se presentan las cargas permisibles a las que están

sujetos los anclajes. De igual forma en la Tabla 6. 2 se presentan las propiedades de

cada anclaje para la pantalla anclada y la definición de los componentes de un anclaje.

Figura 6. 2 Cargas permisibles para anclajes en pantalla anclada

99



ANCLAJE 1 ANCLAJE 2

CARGA PERMISIBLE [TON] 10 10

LONGITUD BULBO [m] 10 10

INCLINACIÓN [°] 30 30

EMPOTRAMIENTO Arcillolita Arcillolita Tabla 6. 2 Parámetros de carga para anclajes en pantalla anclada

Anclajes

Un anclaje pretensado es un elemento estructural instalado en suelo o roca, utilizado

para transmitir cargas de tensión al terreno. En lo que sigue se refiere a anclajes

directos al elemento estructural conformado por un bulbo de concreto, un tendón de

acero, platina de acero y la cabeza del anclaje; estos y otros componentes del sistema

de anclaje propuesto se ilustran en la Figura 6. 3. En lo que sigue se realizará una breve

descripción de las diferentes partes, así como los parámetros utilizados en el diseño del

anclaje:

Figura 6. 3 Detalle componentes de Anclaje

Zona de bulbo. Es la parte del anclaje solidaria al terreno en profundidad,

encargada de transferir los esfuerzos al mismo y se encuentra ubicada detrás de la

línea de falla del terreno. Para las pantallas del sector de Buena Vista se usarán bulbos

de 7.5 m como mínimo.

Zona libre. Es la parte del anclaje en la que la armadura se encuentra aislada del

100



terreno que la rodea y se encuentra por delante de la línea de falla del terreno.

Cabeza y placa de apoyo. Es la unión de la armadura con la estructura de apoyo y

sobre ella se ejerce la acción exterior.

Torón: Cable o cables que transmiten la tensión del punto de apoyo (muro o

pantalla) hasta el suelo o roca. Se utiliza torón de 1/2 " diámetro. Al hacer el pedido de

los cables debe tenerse en cuenta que se requiere una longitud adicional (puntos) de

por lo menos 1 m, para poder efectuar el tensionamiento.

Separadores. Elemento metálico o de caucho que permiten mantener alineados

los torones y separan la tubería de PVC del cable, permitiendo el flujo de lechada

alrededor de éstos.

Sello Impermeable. El anclaje está compuesto por una zona de bulbo y una

longitud libre, el sello impermeable aísla las dos zonas. El sello se hace con lechada o

con producto SIKA o similar.

Protección del cabezal del anclaje. Es un protector en acero o plástico que se

utiliza para proteger el cabezal del anclaje y partes de acero de la corrosión y daños

físicos.

Encamisado de protección. Corresponde a una tubería de PVC o acero, que sirve

para proteger la base de la platina y la zona de transición entre el cabezal del anclaje y

la longitud libre del tendón.

Componente retardante de corrosión. Estos componentes protegen las partes de

acero del anclaje y la longitud libre del tendón. Este compuesto no debe presentar

problemas de endurecimientos con el tiempo que los haga frágiles. Dentro de estos

componentes se incluyen las grasas y las ceras.

Lechada. La lechada protege el acero pretensado en la zona libre y en la zona del

bulbo, y puede ser cemento o resina en poliéster. La lechada también es utilizada para

rellenar las cubiertas.

Seaths. Son tubos de plástico liso o corrugado, utilizadas para proteger el acero

pretensado en longitud libre del anclaje.

6.2.2. Muros en Voladizo

Se propone la construcción de un muro en voladizo de concreto reforzado con las

dimensiones se presentan en la Tabla 6. 3 y en la Tabla 6. 4 se presenta el análisis de

estabilidad realizado al muro (Ver Figura 6.11).

101



MURO L(m) H

(m)

B

(m) D(m)

t

(m)

hs

(m)

hi

(m) Lpunta(m) Ltalón(m)

M1 310.0 2.5 1.75 0.5 0.25 0.3 0.5 0.5 0.75

Tabla 6. 3 Características muro en voladizo

Los muros deben penetrar suficientemente en las laderas vecinas al flujo para

garantizar su anclaje y transmisión de cargas al terreno. En la Figura 6. 4, se presentan

los parámetros geométricos y mecánicos que se tienen en cuenta en el momento de

diseñar el muro en voladizo.

Figura 6. 4 Muro en

Voladizo Típico

Dónde:

H= Altura del muro [m] = Inclinación suelo de relleno [°]

Ltalon= Longitud del talón [m] 1= Peso unitario Suelo de relleno [KN/m³] Lpunta= Longitud de la punta [m] Ф1= Angulo de fricción Suelo de relleno [°] hs= Espesor cresta [m] c’1= Cohesión Suelo de relleno [KN/m²] hi= Espesor base [m] 2= Peso unitario Suelo de soporte [KN/m³]

t= Espesor placa [m] Ф2= Angulo de fricción Suelo de soporte [°] D= Profundidad de cimentación [m] c’2= Cohesión Suelo de soporte [KN/m²]

102



Revisión de la estabilidad Local

Para la revisión de la estabilidad de los muros en voladizo se usara la teoría de la

presión de Rankine, en donde se supondrá que la condición activa de Rankine existe a

lo largo del plano vertical generado desde la pata del muro hasta la superficie.

En el análisis de la estabilidad del muro, se tomara en consideración la fuerza activa de

Rankine , el peso del suelo arriba del talón y el peso del concreto .

√ y

√

(

) y (

)

Revisión por volteo respecto a la punta

El valor mínimo deseable para el factor de seguridad con respecto al volteo es de 2 o 3

y se calcula con la siguiente expresión:

∑

( )

Dónde:

( )

Revisión por falla de deslizamiento a lo largo de la base

∑

∑

Dónde:

∑ ∑ (∑ )

∑ ∑ ( )

103



El ángulo de fricción entre el suelo y la losa de base se usara como y a la

adhesión entre el suelo y la losa de base como . En este caso se tomará

Se requiere un factor de seguridad de 1.5 contra deslizamiento.

Revisión por falla de capacidad de carga de la base

Dónde:

∑

(

)

∑

(

)

(

∑ ∑

∑ )

Donde los momentos fueron calculados respecto al punto C y ∑ corresponde a la

suma de los momentos de las fuerzas que tienden a voltear el muro respecto al punto

C.

La carga última se calcula como:

Dónde:

104



( ) ( ( ))

(

)

(

)

( ( )

∑ )

Generalmente se requiere un factor de seguridad de 3. Finalmente, en la Tabla 6. 4 se

presentan los análisis de estabilidad del muro diseñado.

105



Tabla 6. 4 Análisis de Estabilidad Muros en Voladizo

Anclajes en Muro en Voladizo

Para el diseño del muro en voladizo, se le adiciona al cuerpo del muro dos anclajes que

se encargan de ayudar en la retención del terreno. Estos anclajes tienen una

dimensión de 35 metros y estarán empotrados en arcillolita.

Figura 6. 5 Diagrama de anclajes y cargas permisibles

106



Además el muro en voladizo, estará cimentado sobre pilotes los cuales similar a los

pilotes en la pantalla anclada están diseñados para trabajar bajo cargas laterales (ver

Anexo A5). En la Figura 6. 5 se presenta el diagrama de los anclajes sobre el muro de

retención con sus respectivas cargas permisibles. Igualmente en la Tabla 6. 5 se

aprecia las características de estos anclajes.

El pilote de cimentación para el muro en voladizo cuenta con una longitud de 18 m y

un diámetro de 0.60 m. Análogo al pilote de cimentación para la pantalla anclada este

estará empotrado en el estrato de arcillolita.

ANCLAJE 1 ANCLAJE 2

CARGA PERMISIBLE [TON] 10 10

LONGITUD BULBO [m] 10 10

INCLINACIÓN [°] 30 30

EMPOTRAMIENTO Arcillolita Arcillolita Tabla 6. 5 Parámetros de carga para anclajes en pantalla anclada

Con el fin de corroborar los diseños estructurales, se calcularon los coeficientes de

balasto, para conocer el módulo de rigidez del suelo, para tener en cuenta las

deformaciones del suelo y la interacción suelo estructura (ver Anexo A5).

Recomendaciones constructivas:

En la mayoría de los casos es necesario colocar un dentellón o “tacón de cortante” para

mejorar la resistencia al deslizamiento. Este dentellón debe tener refuerzo suficiente

para resistir los esfuerzos de cortante.

La pendiente de la pared de fachada debe dársele una inclinación ligera. Se recomienda

una pendiente de 1 en 50.

Se debe realizar juntas estructurales para evitar fisuras o grietas relacionadas con

cambios de temperatura. La distancia entre juntas no debe ser mayor de 10 metros a lo

largo del muro, en la estabilización de deslizamientos.

107



6.2.3. Pilotes

En la parte alta del talud, la pantalla anclada, además de ir soportada sobre una viga

cabezal, estará cimentada en una hilera de pilotes en concreto reforzado de 0.8m de

diámetro, 20 m de longitud, con separaciones de 3.0m. En la parte baja del talud, al

igual que en la pantalla anclada, en el muro en voladizo se propone la utilización de

pilotes de 0.6m de diámetro en concreto reforzado, con una longitud de 18.0m y una

separación horizontal de 3.0m. Con estas hileras de pilotes, lo que se pretende es

brindar una soporte adicional a las estructuras, de tal forma que no se vean afectadas

por los empujes activos del suelo; adicionalmente, como dichos pilotes fueron

diseñados basados en los esfuerzos cortantes a los que se ven sometidos, la longitud de

las superficies de falla se ve reducida, aumentando la efectividad de las estructuras

propuestas.

- Platina de Retención de Flujo

Adicional a la construcción de los pilotes como sistema de cimentación para la

pantalla anclara, se propone la implementación de platinas de acero entre los

pilotes cuya función principal es la de retener un eventual flujo de material entre

los pilotes.

Estas platinas tendrán dimensiones de 1.70 x 2.00 m y se ubicarán entre los pilotes

como se muestra en la Figura 6.6.

Figura 6. 6 Platinas de retención de flujo

108



Adicional a las hileras de pilotes propuestos para la parte alta y baja del talud, en la

parte media se propone una hilera de pilotes en suelo cemento de 0.30m de diámetro

y 10m de longitud. Dichos pilotes no tienen una función de reducir esfuerzos cortantes,

sino de aumentar la compacidad del suelo y de esta forma mejorar las condiciones del

suelo.

En el Anexo A5 “Diseños Estructurales” se presentan los diseños estructurales de los

pilotes propuestos como soporte de la pantalla anclada y del muro en voladizo. Con el

fin de corroborar los diseños estructurales, se calcularon los coeficientes de balasto,

para conocer el módulo de rigidez del suelo, para tener en cuenta las deformaciones

del suelo y la interacción suelo estructura.

6.3. OBRAS PARA EL MANEJO DE AGUAS SUPERFICIALES

Para establecer el drenaje en la zona de Campo Alegre, se analiza la conformación del

terraceo propuesto buscando estabilizar la ladera y así establecer los ejes del drenaje en la

obra, en esencia se propone la intercepción de las aguas superficiales por medio de

cunetas dispuestas a lo largo de las bermas y su vertimiento hacia los canales principales.

Estos canales debido a la elevada pendiente deben ser construidos en configuración

escalonada de forma que permitan disipar la energía del agua y contar con suficiente

capacidad para transportar los caudales pico generados conforme el periodo de diseño de

100 años seleccionado. Además debido a los posibles movimientos de masa en el sector,

se implementarán bio-cunetas para la conducción de la escorrentía. Los canales

principales paralelos al movimiento serán construidos en concreto.

Conforme los dimensionamientos elaborados para éste sector de interés en el marco del

estudio, se hace la propuesta de manejo de drenaje que se presenta a continuación (ver

Figura 6. 7).

109



Figura 6. 7 Canales Propuestos

6.2.4. Criterios empleados para el diseño del drenaje del área de estudio

- El diseño pretende el vertimiento eficiente de caudales de escorrentía al Arroyo

Hondo como el más cercano, a través de la descarga a los tributarios existentes por

su margen derecha, particularmente por la Carrera 41D al occidente.

- El área de estudio del sector de Campo Alegre se considera para su uso futuro

como área de reserva debido a las restricciones para la construcción de vivienda e

infraestructura.

- Pese a que existen aún viviendas en el área de estudio, se solicitó para el diseño no

contemplar la existencia de las mismas. El estado actual de la ladera impide

garantizar condiciones de ocupación segura.

- La solución planteada por tanto no incluye diseños de redes de alcantarillado

sanitario para el sector ni modificaciones a las existentes.

110



- No se manifestó por parte de la entidad contratante que existan limitaciones ni

restricciones de tipo ambiental o de ordenamiento para la formulación de la

propuesta de manejo de las aguas superficiales. Sin embargo, el criterio de aporte

de las aguas al Arroyo Hondo sigue preceptos del drenaje natural existente y no

modifica (reduce ni aumenta) los caudales que se aportan a dicha fuente.

- Para el diseño fueron consideradas tanto estructuras en concreto como bio-

cunetas. Las estructuras en concreto serán utilizadas para los canales principales

que son paralelos al movimiento de masa mientras que las bio-cuentas estarían

localizadas a lo largo de las bermas interceptando de forma perpendicular la

escorrentía.

- El mantenimiento y rehabilitación de estructuras en el evento de daños puntuales

producto de los asentamientos normales de las estructuras propuestas es requisito

inamovible para la solución. La omisión de estas labores pueden desencadenar

problemas que comprometan la funcionalidad deseada de la solución.

6.2.5. Canales Principales

- Canal principal costado norte (CA-6):

Este canal se encuentra ubicado al norte de la zona de estudio. Este, configurado en

forma escalonada y construido en concreto, atraviesa el cuerpo del deslizamiento

reconformado y recoge las aguas de escorrentía generadas al norte de la zona en el

canal denominado CA-6. A este canal llegan las cuentas tipo CA-5 ubicadas en las

bermas. El canal principal CA-6 a su vez, vierte al canal CA-9 mediante una caja

colectora.

- Canal principal central (CA-7):

Es el eje principal de drenaje y es el de mayor área vertiente. Es configurado a manera

escalonada y construido en concreto. Se encuentra ubicado en la zona central donde

atraviesa el cuerpo del deslizamiento reconformado por la zona de mayor

inestabilidad. A este canal le vierten las bio-cunetas tipo CA-1, CA-2, CA-3 y CA-4 que

se ubican en las bermas de las terrazas. Este canal, similar al canal del costado norte,

111



vierte al canal CA-9 mediante una caja colectora.

- Canal principal costado sur (CA-8):

Se encuentra localizado al costado sur del área de estudio. A este le vierten las bio-

cunetas tipo CA-4 que se encuentran sobre las bermas. Este tipo de bio-cunetas

vierten a dos aguas, hacia el canal principal central y hacia el canal principal del

costado sur. Este canal principal, configurado en forma escalonada y construido en

concreto, le vierte al canal CA-10.

- Canal principal occidental (CA-9):

Este consiste en ser un canal perimetral ubicado en la base del muro de contención

ubicado en la zona baja del terreno reconformado y paralelo a la Calle 84B. El área

vertiente de este es parte de la zona baja del área de estudio. Es configurado en forma

escalonada y vierte a una caja de inspección ubicada en la intercepción de la Calle 84B

con Carrera 41D.

- Canal principal suroccidental (CA-10):

Similar al canal anterior se encuentra localizado en la base del muro de contención

ubicado en la zona baja del terreno reconformado y éste, es paralelo a la Carrera 41D.

Su área vertiente es la parte restante de la zona baja del talud. Igualmente, es

configurado en forma escalonada y vierte a la caja de inspección ubicada en la

intercepción de la Calle 84B con Carrera 41D.

- Canal Principal Calle 84B:

Es el canal principal se encuentra ubicado en la Calle 84B entre las Carreras 42 y 41D.

Las entregas a este canal son la escorrentía generada en su cuenca que es la zona

norte de estudio y además la escorrentía conducida por los canales principales

ubicados en el cuerpo del talud que por medio de cajas colectoras entregan a este.

Este canal vierte a una caja colectora ubicada en la intercepción de la Calle 84B y la

Carrera 41D, que luego descarga hacia el drenaje suroccidental de la Carrera 41D que

drena hacia el arroyo Hondo.

112



6.2.6. Canales Secundarios

Estos consisten en bio-cunetas ubicadas en las bermas del terreno reconformado. Se

encargan de interceptar la escorrentía superficial y conducirla hacia los canales

principales. Las bio-cunetas CA-1, CA-2 y CA-3 se encuentran ubicadas sobre la parte

alta del talud y se encargan de proteger la pantalla anclada que se encuentra en esta

zona, éstas vierten hacia el canal principal central (CA-7). Para el caso de la bio-cuneta

CA-3, está diseñada a dos aguas donde drena tanto al canal principal central (CA-7)

como al canal principal sur (CA-8).

Ya para drenar el cuerpo del talud se diseñan las bio-cuentas CA-4 CA-5 y CA-6 que se

encuentran ubicadas paralelas a las bermas. Las bio-cunetas CA-4 son diseñadas a 2

aguas y drenan tanto para el canal principal central (CA-7) como para el canal principal

sur (CA-8). Por otro lado, la bio-cuneta tipo CA-5 se encuentra ubicada al norte del área

de estudio paralelas a las bermas y drena hacia el canal principal norte (CA.6).

Acerca de los canales principales, es conveniente anotar que por su lineamiento deben

cruzar las obras que se han planteado dentro de la solución de mitigación geotécnica.

La sección transversal de los canales principales dadas sus dimensiones, se seleccionó

rectangular para facilitar los procesos de construcción y brindar mejor comportamiento

del terreno. Cabe aclarar, los canales principales de por si no son interceptores del flujo

sobre las bermas pues dicha función se establece para las bio-cunetas de las bermas.

La sección de los canales principales y bio-cunetas fue calculada empleando la fórmula

de Manning para tránsito de caudales por canales a flujo libre donde se consideró para

el diseño la mínima pendiente, material concreto en el caso de los canales principales,

caudal estimado pico para Tr = 100 años y radio hidráulico y área mojada

correspondiente a las dimensiones seleccionadas de canal. Para determinar la

capacidad de carga requerida, se emplearon los datos que se presentan en la Tabla 6.

6.

Si la sección es rectangular con ancho b= 1 m, altura y= 0.50 m con pendiente mínima

del 0.5%, entonces Q= 3.4 m3/s, el cual es un caudal lo suficientemente grande para

cubrir la necesidad de transportar el caudal de 100 años de periodo de retorno por

ejemplo en el canal C1.

113



Flow Element Rectangular Channel

Method Manning's Formula

Solve For Discharge

Constant Data

Mannings Coefficient 0.013

Input Data

Minimum Maximum Increment

Channel Slope 0.010000 0.030000 0.005000 m/m

Depth 0.20 2.00 0.05 m

Bottom Width 1.00 4.00 0.10 m

Como resultado de los cálculos se obtuvo por la fórmula de

Manning:

Q= (A*R(2/3)

*S(1/2)

)/n

Dónde:

Q = Gasto en ( m³/s )

n = Coeficiente de rugosidad ( adimensional )

S = Pendiente del tubo ( m/m )

R = (A/P)Radio hidráulico ( m ) Tabla 6. 6 Cálculo de caudal para canales principales con la fórmula de Manning.

Los caudales correspondientes y dimensionamientos de los citados canales se presenta en

la Tabla 6. 7 y Tabla 6. 8.

114



Tabla 6. 7 Caudales individuales (m3/s) para las diferentes condiciones de interés.

Tabla 6. 8 Dimensionamiento de canales

6.2.7. Descarga de las cunetas en los canales

A fin de contar con una adecuada entrega de las bio-cuentas a los canales se propone la

construcción de cajas adosadas al cuerpo del canal donde se conectan las bio-cunetas y

descargan dentro de los mismos, tal y como se presenta en la Figura 6. 8.

Q (m3/s) para 10 min

i (mm/hr)

Tr 100 años

289.43

BIO-CUNETA CA-1 0.0051 0.39228

BIO-CUNETA CA-2 0.0012 0.09033

BIO-CUNETA CA-3 0.0015 0.11571

BIO-CUNETA CA-4 0.0013 0.09938

BIO-CUNETA CA-5 0.0004 0.03084

CANAL CA-6 0.0045 0.34669

CANAL CA-7 0.0217 1.65511

CANAL CA-8 0.0059 0.44823

CANAL CA-9 0.0070 2.53668

CANAL CA-10 0.0024 0.62864

CANAL Cl 84 B 0.0530 6.58433

Denominación Canal Área (Km2)

Caudal total (m3/s)

i (mm/hr)

Tr 100 años

289.43

BIO-CUNETA CA-1 5136 0.39228

BIO-CUNETA CA-2 1183 0.09033

BIO-CUNETA CA-3 1515 0.11571

BIO-CUNETA CA-4 1301 0.09938

BIO-CUNETA CA-5 404 0.03084

CANAL CA-6 4539 0.34669

CANAL CA-7 21670 1.65511

CANAL CA-8 5869 0.44823

CANAL CA-9 7003 2.53668

CANAL CA-10 2362 0.62864

CANAL Cl 84B 52996 6.58433

VIERTE A CA-10

Denominación Canal Área (m2) PREDIMENSIONAMIENTO Observación

VIERTE A CAJA

VIERTE A CA-10

VIERTE A CAJA

Vierte a CA-7

Vierte a CA-7

Vierte a CA-7

Vierte a CA-7 y CA-8

VIERTE A CA-6

Rectangular 0.40 x 0.40 - S=0.05 - Q = 0.39 m3/s



Rectangular Escalonado 1.00 x 0.80 - S=0.08 - Q = 2.53 m3/s



VIERTE A CAJA



Rectangular Escalonado 0.50 x 0.30 - S=0.13- Q = 0.34 m3/s



VIERTE A CAJA

115



Figura 6. 8 Descarga de las bio - cunetas a los canales

6.2.8. Cajas Colectoras

En la unión de los canales para el manejo de aguas superficiales se propone la

construcción de varias cajas colectoras con el fin de aliviar las altas energías de la

escorrentía debido a las fuertes pendientes. Estas cajas actúan como atenuantes de

estas altas energías y vierten el flujo en forma de vertedero al canal principal (Canal Cl

84B). En el caso de las intercepciones de los canales 7 con 9, canal 10 con el 9 y el canal

8 con el 10 se instalará una caja colectora de 2 x 2 x 2 m. Mientras que en el punto de

descarga del canal Cl 84B junto se instalará una caja colectora que manejará un

importante caudal de aproximadamente 10 m3/s por lo que se hace necesario la

construirla con dimensiones de 8 x 8 x 3 m. Esta caja vierte hacia el drenaje

correspondiente a la Carrera 41D que descarga en el arroyo Hondo.

En la Figura 6. 9 se presenta un esquema de la entrega de los canales a la caja

colectora.

116



Figura 6. 9 Detalle caja colectora

6.4. OBRAS PARA EL MANEJO DE AGUAS SUBTERRANEA

6.4.1. Drenes horizontales

Figura 6. 10 Detalle dren horizontal

117



Las obras para el manejo de aguas subterráneas tienen por objeto, abatir el nivel

freático con el fin de incrementar los esfuerzos efectivos dentro de la masa

potencialmente inestable. Para llevar a cabo esta actividad, se propone una batería de

drenes horizontales, consistentes en conjuntos de tres drenes en abanico, con una

longitud de 15 m. Este tipo de estructura es de gran importancia, ya que es necesario

despresurizar la masa. En la se representa un detalle del Dren horizontal.

6.4.2. Zanjas Drenantes

Se propone el uso de zanjas drenantes como filtros para canales debido a que es una

excelente alternativa para el manejo del flujo subsuperficial. Éstos, permiten captar el

flujo y conducirlos de una manera rápida y eficiente.

Para el sistema de drenaje con geodren, la función de filtración la desempeña el

geotextil no tejido punzonado por agujas. El medio drenante, el cual es encargado de

captar y conducir el agua a través de filtro es desempeñada por un elemento sintético

que se conoce como geo-red.

Figura 6. 11 Sistema de zanjas drenantes

118



Para el presente proyecto se usarán geodrenes planares y circulares PAVCO o similar con

tubería de 8” de diámetro que se deberán conectar al sistema de drenaje del sector. Un

esquema básico se presenta en la Figura 6. 11.

Las zanjas drenantes se emplearán en la misma ubicación de los canales centrales (canal

CA-6 a canal CA-10 y canal Calle 84B). Además habrá una zanja drenante bajo la pantalla

anclada en la parte alta del talud. Ésta zanja drenante estará ubicada bajo el canal CA-1.

Adicionalmente a las zanjas ubicadas en los canales principales, se propone la

construcción de una zanja drenante perpendicular al movimiento del flujo, que se

encargará de interceptar la escorrentía subsuperficial y conducirla hacia las zanjas

ubicadas en los canales principales.

Generalmente las zanjas drenantes tendrán una profundidad de 3 m por un ancho de 1

m. Esto debido a como se mencionó anteriormente en los análisis de sensibilidad al nivel

freático, la profundidad mínima admisible en el talud es de 3 m. A continuación se

muestra las cotas iniciales y finales y secciones de las zanjas drenantes (ver Tabla 6. 9):

Zanja Cota inicial (m) Cota Final (m) Sección

Zanja Bio-cuneta Central CA-1 119.0 – 122.3 (Dos aguas) 115.1 3.00 x 1.00

Zanja Bio-cuneta Central CA-3 108.5 104.6 3.00 x 1.00

Zanja Bio-cuneta Central CA-4 106.9 104.6 – 101.9 (Dos aguas) 3.00 x 1.00

Zanja Bio-cuneta Central CA-5 112.3 108.5 3.00 x 1.00

Zanja Canal CA-6 119.0 99.9 1.00 x 0.50

Zanja Canal CA-7 115.1 81.1 3.00 x 1.00

Zanja Canal CA-8 122.3 89.8 1.00 x 0.50

Zanja Canal CA-9 103.0 75.0 3.00 x 1.00

Zanja Canal CA-10 89.8 75.0 3.00 x 1.00

Tabla 6. 9 Cotas de zanjas drenantes y secciones

6.5. OBRAS PARA EL CONTROL DE LA EROSIÓN

En esta sección se presentan los principios y fundamentos básicos para el uso de la

vegetación como elemento complementario en la solución de los problemas de

inestabilidad del área y formular criterios generales para una adecuada selección de las

especies vegetales.

119



6.5.1. El Concepto de Bioingeniería

La bioingeniería es una rama de la ingeniería que aplica un conjunto de técnicas y

métodos que tienen como objeto la reforestación de suelos degradados por procesos

naturales o actividades humanas para integrarlos al paisaje y estabilizar los procesos

gravitacionales.

6.5.2. La Vegetación como Elemento Estabilizador

Normalmente la vegetación es utilizada en las obras de ingeniería como reductor del

impacto visual ocasionado por la intervención de las obras en el medio como elemento

que contribuye al mejoramiento de la calidad paisajística del área.

Sin embargo, la vegetación puede jugar también un papel importante en el control de

procesos erosivos y como elemento de proyección, protegiendo y sosteniendo el sueño

en profundidad, aumentando la resistencia y la cohesión de los terrenos.

La vegetación, dependiendo de las características de sus raíces (profundidad, extensión,

dimensiones, etc) cumple un papel importante en la estabilización de taludes y

prevención de deslizamientos que se presentan cuando la cobertura vegetal del suelo

es destruida o cuando la inestabilidad existente se acrecienta por cortes inadecuados o

por la infiltración del agua, la cual puede ser controlada superficialmente.

6.5.3. Efectos físicos de la vegetación

Desde el punto de vista físico, el papel que cumple la vegetación y los árboles en

particular se puede resumir en los siguientes aspectos:

Contención física al actuar como “pilotes o anclas”, ya que trabajan en sentido

vertical o inclinado estableciendo “tejido o amarre” y por lo tanto minimizando el

efecto de “rodadero” en el cual una masa o capa superior se desliza sobre la otra

inferior ayudada por la presencia de agua que actúa como lubricante.

Disminuyendo la exposición de los suelos a los efectos provenientes del impacto

vertical de la lluvia o por arrastre (escorrentía) del agua.

“Impermeabilización” parcial de la superficie del terreno, desviando las corrientes

120



o flujos de agua o disminuyendo significativamente la percolación.

Regular la saturación en el suelo, en la medida en que esta estrategia se considera

necesaria, por ejemplo en laderas inclinadas con riesgo de deslizamiento por carga

hidrostática.

Por tanto, la importancia de la vegetación radica en la protección física que le otorga al

suelo, por medio de la intercepción directa de la precipitación, o a través de la

hojarasca, que protege al suelo del impacto de las gotas de lluvia y su rugosidad sobre

la escorrentía superficial. En el mejoramiento de las características mecánicas del suelo,

proporcionando mayor refuerzo a través del sistema radicular y modificando

propiedades de los suelos como estructura y permeabilidad, entre otras.

6.5.4. Selección de las Especies Vegetales

El proceso de selección de especies vegetales:

Para seleccionar las especies más idóneas a establecer en el área de estudio se

consideraron una serie de criterios morfológicos y fisiológicos, los cuales se

consignaron en una matriz de doble entrada (Anexo A6 “Vegetación Propuesta”).

Desde el punto de vista morfológico de las especies se analizan características como:

sistema radicular, fuste, copa y follaje, y porte. Fisiológicamente se consideraron

relevantes los siguientes aspectos: rusticidad, resistencia a podas, crecimiento y

ciclo de vida.

Esto es, la vegetación seleccionada debe cumplir con ciertos atributos que permitan

la protección de las laderas y taludes de los procesos erosivos, a través de la fijación

del suelo, aumento de la evapotranspiración e incrementar la retención y

retardación del flujo superficial.

Para esto, es necesario que la cubierta vegetal posea características morfológicas y

ecofisiológicas como:

121



Follaje grande y fuerte

Propagación sencilla y rápida

Sistema radicular profundo

Rápido crecimiento

Resistencia contra la sedimentación

Preferiblemente especies autóctonas

Especies rústicas (pioneras, invasoras), poco exigentes a la calidad de sitio

Que requieran mínimas labores de mantenimiento, como riego, aplicación

de fertilizantes, limpieza, podas. etc.

Resistencia a las plagas y enfermedades

Resistencia al fuego y recuperación rápida después de los incendios

Que sean poco palatables (apetecidas por el ganado)

En algunos caos de acuerdo a las circunstancias, que ofrezcan alguna

utilidad a las comunidades.

Aunque las plantas con medios de propagación vegetativa, como estolones, rizomas

o brotes de raíz, son medios más vigorosos y rápidos en la colonización de nuevas

zonas que las que se propagan por semillas, se reitera que la prioridad es estabilizar

las laderas del área y para ello las especies con sistemas radicales profundos son las

más indicadas.

Es importante precisar que la decisión final sobre las especies que deben plantarse y

cultivarse como complemento a las obras de estabilización geotécnica será de

responsabilidad del constructor de las obras, quien deberá escoger, dentro de las

especies apropiadas, las que desde su punto de vista ingenieril, estético y ambiental

representen mejor su concepción ambiental en cuanto a factores como porte,

vistosidad, colorido, morfología, integración paisajística etc.

En lo que se refiere a las obras de drenaje se expone a continuación una serie de

recomendaciones de carácter general acerca de als especies a establecer como

mecanismo complementario de estabilización y de protección de las obras,

siguiendo como referencia el Plan de Ordenamiento del Distrito de Barranquilla,

recomendaciones que deberán revisarse de acuerdo con las características

particulares de cada obra una vez construida:

122



Las aguas superficiales y subsuperficiales del área se manejarán mediante

la construcción de obras de drenaje, las cuales deberán mantenerse visibles

pero protegidas con vegetación herbácea en sus alrededores para que

proteja la estructura de los efectos de la lluvia y permita el libre tránsito del

personal encargado del mantenimiento.

Inmediatamente después se recomienda plantar hileras de pasto vetiver a

un intervalo vertical de 50 centímetros en línea paralela a la obra y

posteriormente árboles o arbustos teniendo en cuenta el nivel de

intrusividad de la raíz para que no ejerzan presión sobre la estructura de la

obra.

6.5.5. Aplicación de la Bioingeniería en el Área

El marco general que debe seguir el establecimiento de las coberturas vegetales con el

propósito de contribuir a la estabilización del área, es el Plan de Ordenamiento del

Distrito en lo relacionado con la Estructura Ecológica Principal en lo referente a la

arborización del espacio tanto público como privado; especialmente lo establecido en

los artículos 172 y 182 del Acuerdo 003 de 2007 del Plan de Ordenamiento Territorial

del Distrito de Barranquilla.

De acuerdo con las particularidades y características de cada obra, se debe revisar las

especies vegetales recomendadas para evitar que el desarrollo vegetativo de las

especies dificulte u obstruyan los fines principales de la obra. Una vez construidas las

obras es posible que las especies recomendadas en este estudio no cumplan

suficientemente las expectativas, para lo cual se deberá revisar los criterios de

selección. Así mismo, la persona o ejecutor de las obras propuestas en este estudio

deberá analizar las características específicas del área, tales como condiciones físico

bióticas y preferencias sociales.

De acuerdo con la zona de vida (según L. R. Holdrige) bosque seco tropical del área de

estudio del proyecto, y teniendo en cuenta los sectores donde no se ha construido

viviendas y demás edificaciones, estudios del área y la vegetación observada en la

misma, las siguientes son algunas especies forestales que se podrían plantar con el

123



propósito de hacer control preventivo y futuro de erosión y estabilización de taludes.

Es importante sugerir que la vegetación en la medida que crece, se desarrolla y

consolida los diferentes estados de sucesión hasta alcanzar bosques maduros, realiza

mejor las funciones como ecosistema, regulación hídrica, sostén de los suelos y ofrece

productos (madera, taninos, resinas), medicinas y servicios ambientales para el

hombre, por lo tanto cuando se decide, talar o eliminar la vegetación debería

sustentarse esa decisión sin comprometer el ambiente y la estabilidad del lugar ni los

recursos futuros.

Los árboles recién sembrados no contienen la erosión ni estabilizan taludes, así, debe

pensarse en realizar obras biomecánicas y de ingeniería que inicien el proceso de

estabilidad.

Adicionalmente, se sugiere que para que una plantación o reforestación tenga éxito es

importe seleccionar bien las especies teniendo en cuenta el clima, suelos y el propósito

buscado, desarrollar un proceso técnico de plantación y un plan de manejo, de esta

manera, inicialmente, en la Tabla 6. 10 se enuncian algunas especies, que pueden ser

tenidas en cuenta, pero que según los suelos, la consecución del material vegetal a

plantar, entre otros factores, podrían replantearse.

Nombre común Nombre científico

Trupillo Prosopis juliflora

Caracolí Anacardium excelsum

Payande o Chiminango Pithecellobium dulce

Ocobo Tabebuia rosea

Uvito de playa Coccoloba uvifera Ceiba barrigona Pseudobombax septenatum

Ceiba de leche Hura crepitans

Guazimo Guazuma ulmifolia

Diomate Astronium graveolens Floro Tecoma stans

Bonga Ceiba pentandra

Leucaena Leucaena leucocephala

Higuerón Ficus glabrata

124



Indio en cuero Bursera simaruba

Igua o Cedro amarillo Albizzia guachapele

Gualanday Jacaranda caucana

Balso Ochroma pyramidale

Melina Melina arbórea Tabla 6. 10 Especies Forestales

6.5.6. Control de la erosión por medio de Landlok

Landlok es un geomanto antierosivo constituido por una red densa biaxialmente

orientada de fibras de polipropileno, usado para el control de erosión y diseñado para

retener las semillas y el suelo en su lugar hasta que la vegetación se establezca. Su

función principal es la de protección de la superficie del suelo ante la erosión del agua y

del viento.

En el momento en que son colocados, inmediatamente protegen el terreno contra la

erosión superficial, evitan arrastre de agua de escorrentía, también protege el terreno

del resecamiento producido por el sol y del viento.

Para el sector de Campo Alegre, se propone la implementación de la geomalla Landlok

en toda la superficie de los taludes generados por los movimientos de tierra que se

proponen en este estudio.

La cantidad de Landlock que se implementará en el sector de Campo Alegre es de

25125 m2.

125



7. CANTIDADES DE OBRA

A continuación se presenta un presupuesto preliminar para la construcción de las obras de

estabilización y protección para el sector de Campo Alegre. Sin embargo vale la pena

aclarar los siguientes aspectos:

1. Las cantidades de obra calculadas se hicieron con base en cubicaciones de acuerdo

a las secciones de análisis y extrapolaciones. Por lo tanto este presupuesto

corresponde a una aproximación de los reales costos que deberán ser estimados

de acuerdo a las condiciones presentes en el campo al momento de iniciar la obra.

2. Las obras no permanentes, necesarias para el buen desarrollo de las obras, como

lo son los campamentos, están incluidas dentro del porcentaje correspondiente a

los imprevistos.

3. Las cantidades correspondientes a rellenos y cortes se calcularon haciendo uso de

la topografía entregada el día 18 de Noviembre de 2010. De haber cambios en la

condición actual de la zona de estudio, se deberá recalcular las cantidades aquí

presentadas.

En la Tabla 7. 1 se presentan las cantidades de obra correspondientes a las obras

generales.

126



Tabla 7. 1 Cantidades de obra

1 Movilización y desmovilización GL 1

2 Localización y replanteo GL 1.00

3Excavación en material común

canalesM³ 8251.62

4Excavación para terraceo y

pantallaM³ 28543.09

5 Rellenos M³ 56660.02

6 Pantalla anclada M³ 309.93

7 Anclajes pantalla ML 11461.00

8 Vigas Cabezales ML 461.00

9 Pilotes M³ 1132.94

10 Canales ML 3615.32

11 Drenes horizontales ML 420.00

12 Zanjas Drenantes ML 1229.06

13 Geodren canales ML 3615.32

14 Revegetalización bermas M² 7781.85

15 Geomanto Landlock M² 25124.74

16 Lloraderos ML 195.00

ITEM DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD

127



8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

De lo expuesto anteriormente se concluye:

Con el fin de disminuir la tasa de movimiento de la masa inestable es necesario llevar a

cabo las siguientes medidas correctivas:

El factor determinante de inestabilidad en la zona es la incorporación de agua a los

estratos de la ladera más sensibles en su comportamiento a la misma.

La ladera tiene una predisposición natural a permitir el ingreso de agua y a

retenerla en algunos de los estratos que la conforman, generando así sobre carga y

fluidificación cuando se somete a esfuerzos considerables producto de su peso.

Teniendo en cuenta que se trata de un área urbana de la Ciudad de Barranquilla y

que hubo urbanismo e infraestructura en este sector, se debe constatar con

urgencia la operación de las redes de prestación de servicios públicos y en

particular, el suministro de agua potable y el drenaje de aguas servidas del sector

aledaño, con el propósito de minimizar la incorporación inadvertida de agua

directamente al subsuelo y dado que la ladera se mueve por esta causa.

Antes de la intervención, chequear que no hay infraestructura estratégica al

interior del deslizamiento. Para la zona alta, evaluar la habitabilidad de las

viviendas localizadas arriba de la corona y propender por su compra, subsidio para

relocalizarlas o posibilidades de reubicación.

Igualmente, disponer el material más resistente producto de la descarga del talud

en la pata del movimiento generando un dique de protección.

Iniciar las obras de mitigación por la parte superior del deslizamiento; en particular

buscar una alternativa de captación muy controlada de las aguas lluvias y efectuar

de manera controlada el descargue generalizado desde el sector superior (corona),

hacia la pata del deslizamiento.

128



Mediante el uso de geotextiles y materiales de alta resistencia existentes en el

cuerpo del deslizamiento (concreto), se pueden construir en la pata del mismo

(zona de avance de los flujos), muros provisionales a manera de barrera ante

nuevos embates de la naturaleza, protegiendo en este caso las vidas humanas y la

propiedad.

Para reducir al máximo el riesgo de concentración de agua en diferentes puntos de

la ladera, mediante trabajo continuo de cuadrillas en el cuerpo del deslizamiento

se pretende restablecer mínimas condiciones de drenaje superficial evitando así no

solo su acumulación sino que también reduce la infiltración al subsuelo. Para tal

efecto se propone generar surcos o canales en tierra que para mantener

continuidad se construyan en membrana de geotextil o similar y que puedan

atravesar de manera flexible las grietas transportando bajos caudales de agua. En

lo posible el agua debe transportarse fuera del deslizamiento en corto tiempo y sin

causar perjuicios a otras personas de áreas aferentes al problema o lejanas al

mismo por el hecho de efectuar el vertimiento. La cuadrilla deberá mantenerse

atenta para garantizar el funcionamiento del drenaje y operar con todas las

medidas de seguridad.

Cubrir las grandes grietas de la parte superior del terreno con plásticos y a medida

que se estabiliza la parte superior, retirar los bloques de concreto de las vías

afectadas descargando el talud y reconformando el terreno a la más baja

pendiente posible.

Para la intersección de la Calle 84 A con la Carrera 41 F, generar un realce de la vía

que bloquee el ingreso de agua al deslizamiento por los corredores de las antiguas

vías entre la Calle 83 y la Calle 84 A. Provisionalmente puede emplearse sacos.

Posteriormente puede construirse en concreto.

129



Dado que la escorrentía que baja por la Calle 84 B es importante y se perdió la

continuidad del drenaje de la vía y el sector, es necesario reparar el canal

destruido, hacerlo en tubería flexible de diámetro mayor y no permitir filtraciones

en el sitio donde se presentó el denominado Flujo 1, donde se localiza el conjunto

de edificios de cinco niveles denominado “Miraflores”. Adicionalmente, de

conformarse un muro en tierra para protección, deberá propenderse porque sea

sobre el carril oriental de la vía existente.

Realizar la limpieza de la Carrera 84 B y la Calle 41 A entre Carreras 84 A y 84 B,

propendiendo porque el agua que allí aflore llegue al canal propuesto o ingrese al

sistema de alcantarillado existente.

Chequear y viabilizar las entregas de agua en los sitios Flujos 1, 2 y 3.

En la medida en que avance la obra y conforme se observen los niveles freáticos en

el terreno, se deberá proceder a la instalación de drenes horizontales cuya

ubicación y longitud dependerá básicamente de los diseños que se están

adelantado actualmente.

130



Para la construcción de los pilotes se recomienda que sean pre-excavados y

fundidos en el sitio, penetrando en la arcillolita inalterada, al menos 4.0 metros.

Distante el proceso de perforación, se debe tener presente la existencia de 3.0

metros de arcillolita fracturada, la cual es necesario atravesar y la cual en algunas

ocasiones se presenta muy compacta. Por ningún motivo los pilotes podrán

quedar embebidos en esta capa de arcillolita fracturada.

La arcillolita sobre la cual van a quedar embebidos los pilotes, se caracterizan por

su alta resistencia en condición natural. Sin embargo durante su exposición al

medio ambiente, sufre una pérdida importante de la resistencia. Esto implica que

no es recomendable dejar la arcillolita expuesta durante largos periodos de

tiempo, ya que sufrirá un proceso de alteración irreversible.

Durante el proceso de construcción de los pilotes pre-excavados, se recomienda de

igual manera que la excavación este el menor tiempo posible expuesta al medio

ambiente, para evitar los efectos de alteración de la arcillolita. Es importante

destacar por otro lado, que el material se encuentra en unas condiciones precarias

de estabilidad, por lo que se recomienda que la construcción de los pilotes se haga

con la mínima cantidad de agua, ya que grandes inyecciones de este fluido podrá

generar problemas de inestabilidad hacia la parte inferior del talud. Este hechos se

va a manifestar por un incremento de los caudales que actualmente se desplazan

por la ladera.

El sistema de drenajes y subdrenajes es fundamental para el adecuado manejo

tanto de las aguas superficiales como subterráneas. Debido a que estas obras se

pueden colmatar fácilmente con la disposición de basuras por parte de los

moradores del sector, se hace necesario realizar un mantenimiento periódico de

las mismas.

Los geomantos son necesarios para eliminar eventuales procesos erosivos que

afecten la estabilidad de los taludes. Adicionalmente, estos deberán proteger las

semillas propuestas de especies nativas. Debido a los fuertes periodos de sequía

que afectan periódicamente a Barranquilla, es necesario realizar un riego

permanente de los taludes, con el fin de evitar la resequedad de las plántulas.

131



Recordar que el talud es necesario protegerlo de la erosión eólica y pluvial, es por

esto que el talud deberá permanecer protegido con especies nativas de la región.

Remover todo el material de relleno de escombros y basuras detectados durante la

fase de reconformación de los taludes. Esto es de suma importancia, ya que este

material se puede convertir en una superficie potencial de debilidad, y por tanto

eventuales deslizamientos se podrán presentar a través de ellos.

Es necesario evitar el aporte de aguas negras al talud, por parte de los moradores

de ciudad Jardín. Es importante recordar que este aporte de aguas negras fue uno

de los agentes detonantes que causó el deslizamiento de la carrera 38. Por tanto

se recomienda cambiar todo el sistema de recolección de aguas negras y

reemplazarlo por uno nuevo. Este sistema deberá ser visible y ubicado en la parte

superior del muro de contención, de manera que sea fácilmente detectable

cualquier rotura de la tubería y su reemplazo sea inmediato.

Durante el proceso de excavación de los pilotes se deberá evitar la exposición de la

arcillolita al medio ambiente, y en lo posible que sea el menor tiempo posible.

Esta roca, se caracteriza por presentar una resistencia relativamente alta, pero su

exposición durante largos periodos de tiempo (horas), ocasionará una pérdida de

resistencia importante (hasta un 50%), del valor inicialmente medido. Lo anterior

implica que la longitud de empotramiento del pilote se podrá ver disminuida de

manera notoria, perdiendo parte de su funcionalidad.

Se recomienda aprovechar la bentonita proveniente de la perforación de los

pilotes para impermeabilizar los canales temporales que se están construyendo

actualmente. En el evento de sobrar este material, se puede utilizar para la

protección de los taludes finales que se vayan obteniendo durante el terraceo.

Debido a que el material aflorante en la zona (arcilla arenosa), es altamente

susceptible de verse afectada por la erosión eólica o pluvial, una vez se construyan

los taludes finales, se recomienda proceder a la protección de los mismos

mediante suelo orgánico y las especies vegetales recomendadas en el presente

estudio. Una vez realizada esta labor, se procederá a proteger el terreno con

132



mantos para revegetalización BIOTEX (GeoMatrix), el cual está compuesto por

fibras fotodegradables de color natural compatibles con el medio ambiente.

Debido a las pobres características del material aflorante en la zona, no es posible

ni recomendable tener taludes con pendientes superiores a 10º (diez grados). La

protección de la totalidad de los taludes con BIOTEX, es fundamental para la

durabilidad de las obras propuestas.}

Una vez instalados los anclajes se deberán realizar pruebas de carga, aplicando

para ello, cargas equivalentes a un 20% adicional a la carga de diseño. Para esto se

escogerán de manera aleatoria los anclajes de prueba.

Para garantizar el adecuado comportamiento de las obras que se proponen, es

necesario construir la totalidad de las obras propuestas en el presente estudio,

debido a que estas actúan de manera integral. El hecho de dejar estructuras a

medias, incompletas o no construidas, podrá afectar la estabilidad general de las

obras propuestas en el presente estudio.

133



ANEXOS

informe toboganes

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