ESTUDIO GEOTÉCNICO Y DISEÑOS PARA LA · PDF filehidrograma unitario adimensional del scs..... 133 figura 34. estructura de cauce de la quebrada la mina

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ESTUDIO GEOTÉCNICO Y DISEÑOS PARA LA ESTABILIZACIÓN DE UN

SECTOR DE LA VEREDA PORTACHUELO DEL MUNICIPIO DE

GIRARDOTA

Informe Final

Mayo de 2014

Elaboró: Ignacio López Villa Diego Rendón David Esteban Cárdenas

Revisó: Ignacio López Villa Enrique A. García

Aprobó: Enrique A. García

Firma: Firma: Firma:

mailto:[email protected]

ESTUDIO Y DISEÑOS EN LA

VEREDA PORTACHUELO DEL

MUNICIPIO DE GIRARDOTA

F-PS-03-08

Versión: 03

Fecha:

Junio de 2010

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TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................................... 12

2 OBJETIVOS ......................................................................................................................................... 14

2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................................................... 14

3 RECOPILACIÓN Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN SECUNDARIA ............................................................. 16

3.1 ANÁLISIS DE LA CALIDAD DE LA INFORMACIÓN ................................................................................ 16

3.2 CONSIDERACIONES ACERCA DE LA INFORMACIÓN UTILIZADA ......................................................... 17

4 GEOLOGÍA .......................................................................................................................................... 19

4.1 METODOLOGÍA ................................................................................................................................. 20

4.1.1 Recopilación de información existente ..................................................................................... 20

4.1.2 Adquisición y procesamiento de la información digital ............................................................ 21

4.1.3 Información digital, modelamiento y cartografía temática ..................................................... 21

4.1.4 Fotointerpretación .................................................................................................................... 22

4.1.5 Reconocimiento de campo ........................................................................................................ 22

4.1.6 Cartografía temática generada ................................................................................................ 22

4.2 VEREDA PORTACHUELO .................................................................................................................... 23

4.2.1 Localización y Fisiografía .......................................................................................................... 23

4.2.2 Definición de la Unidad de Análisis o Zona de Estudio (U.M.I.) ................................................ 25

4.2.3 Zonificación de la aptitud geológica de la zona de planeación (U.M.I.). .................................. 27

4.2.4 Geología .................................................................................................................................... 28

4.2.4.1 Geología Regional ................................................................................................................................. 28

4.2.4.2 Geología Local ...................................................................................................................................... 30

4.2.4.3 Flujos de escombros y lodos I (QFI) ...................................................................................................... 34

4.2.5 Geomorfología de la Zona de Estudio ....................................................................................... 41

4.2.5.1 Unidades Geomorfológicas .................................................................................................................. 43

4.2.6 Actividad Morfodinámica ......................................................................................................... 51

4.2.7 Zonificación de la Aptitud Geológica ........................................................................................ 57

4.3 VEREDA LA HOLANDA PARTE BAJA ................................................................................................... 63

4.3.1 Localización fisiográfica ............................................................................................................ 63





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4.3.2 Geología Regional ..................................................................................................................... 63

4.3.3 Geomorfología de la zona de estudio ....................................................................................... 63

4.3.4 Unidad Morfodinámica Independiente ..................................................................................... 64

4.3.5 Geología Local .......................................................................................................................... 65

4.3.5.1 Rocas Metamórficas ............................................................................................................................. 67

4.3.5.2 Depósitos Vertiente .............................................................................................................................. 69

4.3.5.3 Depósitos de flujo de lodos y/o escombros (Qfl1-Qfe1 y Qfl2-Qfe2) ................................................... 69

4.3.5.4 Depósito de deslizamiento (Qd) ........................................................................................................... 73

4.3.5.5 Depósitos aluviales ............................................................................................................................... 73

4.3.6 Morfometría ............................................................................................................................. 74

4.3.6.1 Mapa de pendientes............................................................................................................................. 74

4.3.7 Mapa de Aspectos .................................................................................................................... 79

4.3.8 Marco Morfodinámico .............................................................................................................. 80

4.3.9 Análisis Multitemporal.............................................................................................................. 81

4.3.10 Procesos Morfodinámicos ......................................................................................................... 83

4.3.10.1 Deslizamientos y desgarres .............................................................................................................. 83

4.3.10.2 Agrietamiento .................................................................................................................................. 84

4.3.10.3 Escarpes ........................................................................................................................................... 86

4.3.10.4 Socavación lateral ............................................................................................................................ 87

4.3.10.5 Sobrepastoreo ................................................................................................................................. 89

4.3.10.6 Afloramientos de agua ..................................................................................................................... 89

4.3.10.7 Bloques en superficie ....................................................................................................................... 89

4.3.10.8 Líneas de escorrentía y empozamientos de agua ............................................................................ 90

4.3.11 Zonificación de la Aptitud Geológica ........................................................................................ 91

5 GEOTÉCNIA ........................................................................................................................................ 93

5.1 METODOLOGÍA EMPLEADA PARA LA EXPLORACIÓN DEL SUBSUELO ............................................... 93

5.1.1 Equipos y Técnicas Empleadas .................................................................................................. 94

5.2 INFORMACIÓN RECOLECTADA DURANTE LA EXPLORACIÓN ............................................................ 97

5.3 ENSAYO DE PENETRACIÓN ESTÀNDAR .............................................................................................. 97

5.4 PIEZOMETROS TIPO CASAGRANDE ................................................................................................. 102

5.5 PARÁMETROS DE RESISTENCIA ....................................................................................................... 103





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6 RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO ........................................................................... 105

6.1 ENSAYOS DE CONTENIDO DE HUMEDAD ........................................................................................ 105

6.2 LÍMITES DE CONSISTENCIA.............................................................................................................. 107

6.3 CURVAS GRANULOMÉTRICAS ......................................................................................................... 109

7 HIDROLOGÍA E HIDRÁULICA ............................................................................................................. 111

7.1 PRELIMINARES ................................................................................................................................ 111

7.2 ESTUDIO HIDROLÓGICO .................................................................................................................. 112

7.2.1 Parámetros morfométricos ..................................................................................................... 113

7.2.2 Tiempo de concentración ........................................................................................................ 116

7.2.3 Intensidad de diseño ............................................................................................................... 122

7.2.4 Pérdidas Hidrológicas ............................................................................................................. 124

7.2.5 Número de Curva .................................................................................................................... 125

7.2.6 Hidrogramas Unitarios ........................................................................................................... 130

7.2.6.1 Modelo de Clark ................................................................................................................................. 130

7.2.6.2 Modelo de SCS ................................................................................................................................... 132

7.2.6.3 Modelo de Snyder .............................................................................................................................. 133

7.2.6.4 Método Racional ................................................................................................................................ 136

7.2.7 Resultados estudio hidrológico ............................................................................................... 137

7.3 ESTUDIO HIDRÁULICO ..................................................................................................................... 139

8 CONCLUSIONES ................................................................................................................................ 144

9 RECOMENDACIONES ........................................................................................................................ 150

10 LIMITACIONES .............................................................................................................................. 153

11 ANEXOS ........................................................................................................................................ 154

12 REFERENCIAS ................................................................................................................................ 171





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LISTA DE TABLAS

TABLA 1. CALIFICACIÓN DE LA INFORMACIÓN SECUNDARIA CONSULTADA. .......................................... 18

TABLA 2. LISTADO DE ESTUDIOS CONSULTADOS. .................................................................................. 20

TABLA 3. RANGOS DE PENDIENTES. ....................................................................................................... 21

TABLA 4. FOTOGRAFÍAS AÉREAS CONSULTADAS. .................................................................................. 22

TABLA 5. RESUMEN DE EXPLORACIÓN DE CAMPO ................................................................................. 97

TABLA 1. EJEMPLO DE TABLA PARA LA CORRECCIÓN DEL VALOR DE N DE CAMPO .................................. 100

TABLA 6. RESULTADOS DE LOS SONDEOS REALIZADOS. ....................................................................... 104

TABLA 7. PARÁMETROS MORFOMÉTRICOS DE LA QUEBRADA LA MINA (AFLUENTE DE LA

PORTACHUELO). ...................................................................................................................................... 115

TABLA 8. PARÁMETROS MORFOMÉTRICOS DE LA MICROCUENCA DE LA QUEBRADA EMILIA CATAÑO. ....

............................................................................................................................................. 116

TABLA 9. TIEMPOS DE CONCENTRACIÓN MICROCUENCA LA MINA (AFLUENTE PORTACHUELO) Y EMILIA

CATAÑO. ............................................................................................................................................. 121

TABLA 10. PARÁMETROS CURVAS IDF PARA LA ESTACIÓN SAN ANDRÉS. .......................................... 123

TABLA 11. NÚMEROS DE CURVA PARA ESCORRENTÍA ....................................................................... 128

TABLA 12. VALORES DE HUMEDAD ANTECEDENTE PARA CORREGIR EL VALOR DEL CN. ..................... 129

TABLA 13. USOS DE SUELO LA MINA (AFLUENTE PORTACHUELO) Y EMILIA CATAÑO. ........................ 130

TABLA 14. RESULTADOS CAUDALES MÁXIMOS PARA LA MINA (AFLUENTE PORTACHUELO) PARA

CONDICIONES DIFERENTES DE HUMEDAD ANTECEDENTE. ....................................................................... 138

TABLA 15. RESULTADOS CAUDALES MÁXIMOS QUEBRADA EMILIA CATAÑO. .................................... 138





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LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1. LOCALIZACIONES GENERALES (1) PORTACHUELO (2) LA HOLANDA ..................................... 12

FIGURA 2. LOCALIZACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO. TOMADO Y MODIFICADO DE GOOGLE EARTH. ....... 25

FIGURA 3. LÍMITES DE LA UNIDAD MORFODINÁMICA INDEPENDIENTE U.M.I. .................................... 27

FIGURA 4. GEOLOGÍA EN EL ÁREA DE ESTUDIO. TOMADA DE (AMVA, 2006). ...................................... 30

FIGURA 5. DIAGRAMAS PARA LA FOLIACIÓN DE LA ANFIBOLITA. A) DIAGRAMA DE ROSAS B)

DIAGRAMA DE POLOS ................................................................................................................................ 34

FIGURA 6. RELIEVE LOCAL DE LA ZONA DE ESTUDIO. ........................................................................... 42

FIGURA 7. GEOMORFOLOGÍA REGIONAL TOMADA DEL AMVA (2006). ............................................... 44

FIGURA 8. GRIETAS DE COMPRESIÓN Y DE TRACCIÓN DENTRO DEL DESLIZAMIENTO .......................... 53

FIGURA 9. UNIDAD MORFODINÁMICA INDEPENDIENTE LA HOLANDA. ............................................... 65

FIGURA 10. MAPA DE GEOLOGÍA LOCAL ................................................................................................ 67

FIGURA 11. MAPA DE PENDIENTE. ......................................................................................................... 75

FIGURA 12. MAPA DE PERFILES .............................................................................................................. 77

FIGURA 13. PERFILES TOPOGRÁFICOS. ................................................................................................... 77

FIGURA 14. MAPA DE ASPECTOS............................................................................................................ 79

FIGURA 15. MAPA DE PROCESOS MORFODINAMICOS. .......................................................................... 81

FIGURA 16. ANÁLISIS MULTITEMPORAL A PARTIR DE IMÁGENES DE GOOGLE EARTH. .......................... 82

FIGURA 17. DESLIZAMIENTOS Y DESGARRES. A) Y B) DESLIZAMIENTOS ALEDAÑOS A LA VÍA PRINCIPAL;

C) DESLIZAMIENTO MARGEN DERECHA DE LA QUEBRADA EMILIA CATAÑO; D), E) Y F) DESLIZAMIENTOS

ACTIVOS E INACTIVOS SOBRE LA LADERA; G), H) Y I) DESGARRES MARGEN DERECHA E IZQUIERDA DE LA

QUEBRADA EL GUAMAL. ............................................................................................................................ 85

FIGURA 18. AGRIETAMIENTO. A) GRIETA DE TRACCIÓN EN LA LADERA, CON ABERTURA DE HASTA 20

CM; B) GRIETA DE RUMBO. ........................................................................................................................ 86





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FIGURA 19. ESCARPES. A) ESCARPE ASOCIADO A MOVIMIENTOS EN MASA, ALEDAÑO A LA VÍA

PRINCIPAL; B) ESCARPE OBSERVADO EN LA ZONA DE CONFLUENCIA DE LAS QUEBRADAS EMILIA CATAÑO

Y MIGUEL ORTEGA. .................................................................................................................................... 87

FIGURA 20. SOCAVACIÓN LATERAL. A), B) Y C) SOCAVACIÓN EN MÁRGENES DE LA QUEBRADA EMILIA

CATAÑO; D) SOCAVACIÓN LATERAL EN LA QUEBRADA GUAMAL. ............................................................. 88

FIGURA 21. LÍNEAS DE ESCORRENTÍA Y EMPOZAMIENENTOS DE AGUA. A) LÍNEA DE ESCORRENTÍA QUE

CORRE ENTRE LAS QUEBRADAS MIGUEL ORTEGA Y EMILIA CATAÑO; B) EMPOZAMIENTO DE AGUA EN LA

ZONA DE CONFLUENCIA DE LAS QUEBRADAS MIGUEL ORTEGA Y EMILIA CATAÑO; C) EMPOZAMIENTO

CERCANO A LA VÍA PRINCIPAL; C) EMPOZAMIENTO CONTIGUO A LA MARGEN DERECHA DE LA QUEBRADA

GUAMAL. 91

FIGURA 22. EQUIPO UTILIZADO EN LAS PERFORACIONES. ..................................................................... 95

FIGURA 23. ESQUEMA DE EJECUCIÓN DE PERFORACIONES A PERCUSIÓN. ............................................ 96

FIGURA 24. MUESTREADOR ESTÁNDAR O CUCHARA PARTIDA (SPLIT SPOON) UTILIZADO DURANTE LA

REALIZACIÓN DEL ENSAYO DE PENETRACIÓN ESTÁNDAR (SPT). ................................................................ 98

FIGURA 25. MUESTREADOR TIPO TUBO DE PARED DELGADA (SHELBY) UTILIZADO PARA MUESTRAS

INALTERADAS. ........................................................................................................................................... 99

FIGURA 26. VARIACIÓN DEL NSPT CON LA PROFUNDIDAD .................................................................. 101

FIGURA 27. ESQUEMA DE PIEZOMETRO DE CASAGRANDE ................................................................... 102

FIGURA 28. VARIACIÓN DEL PORCENTAJE DE HUMEDAD CON LA PROFUNDIDAD. .............................. 106

FIGURA 29. VARIACIÓN DE LOS LIMITES VS % W CON LA PROFUNDIDAD. ........................................... 108

FIGURA 30. CURVA GRANULOMÉTRICA ............................................................................................... 110

FIGURA 31. MICROCUENCA LA MINA CON AFLUENTE EN LA UMI PORTACHUELO. ............................... 114

FIGURA 32. MICROCUENCA DE LA QUEBRADA EMILIA CATAÑO, UMI LA HOLANDA. ........................... 114

FIGURA 33. HIDROGRAMA UNITARIO ADIMENSIONAL DEL SCS. .......................................................... 133

FIGURA 34. ESTRUCTURA DE CAUCE DE LA QUEBRADA LA MINA ........................................................ 139





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FIGURA 35. ELEVACIÓN DE LA SUPERFICIE DEL AGUA (M) VS CAUDAL (M3/S) VARIANDO LA PENDIENTE

(M/M) EN SECCIÓN NATURAL CON RUGOSIDAD COMPUESTA SOBRE LA QUEBRADA LA MINA. .............. 142

FIGURA 36. OBRAS CIVILES AFECTADAS POR LOS FENÓMENOS DE INESTABILIDAD. A) Y B) CASAS

AGRIETADAS AL SUR DE LA VÍA PRINCIPAL; C) TANQUE DE AGUAS DESPLAZADO, INCLINADO Y

AGRIETADO; D) Y E) VÍA PRINCIPAL DESPLAZADA. ................................................................................... 148





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LISTA DE FOTOGRAFÍAS

FOTOGRAFÍA 1. SUELO RESIDUAL DE LA ANFIBOLITA DE MEDELLÍN HACIA EL EXTREMO NORTE DE LA

UMI. SE OBSERVA UN HORIZONTE INFERIOR DE SAPROLITO (GRIS CLARO), UNO INTERMEDIO

CORRESPONDIENTE AL 1B (CREMA PARDO) Y UNA CAPA SUPERIOR DE DEPÓSITOS DE VERTIENTE (GRIS

OSCURO). .................................................................................................................................... 32

FOTOGRAFÍA 2. SAPROLITO DE LA ANFIBOLITA DE MEDELLÍN MOSTRANDO FOLIACIÓN HACIA LA

ESQUINA INFERIOR DERECHA DE LA IMAGEN. ........................................................................................... 33

FOTOGRAFÍA 3. FLUJOS DE LODOS DE LA UMI. ARRIBA FLUJO DE LODOS EN VÍA N-S QUE ATRAVIESA LA

VEREDA EL PORTACHUELO, CERCA AL RAMAL 1. ABAJO AFLORAMIENTO CERCA A LA INTERSECCIÓN ENTRE

EL RAMAL 4 Y LA QUEBRADA PORTACHUELO. ........................................................................................... 36

FOTOGRAFÍA 4. AFLORAMIENTO DE LA QUEBRADA EL PORTACHUELO DONDE SE EVIDENCIA MÁS DE

UN EVENTO DE DEPOSITACIÓN COMO EL CONTACTO ENTRE DOS NIVELES DE DEPÓSITOS........................ 36

FOTOGRAFÍA 5. AFLORAMIENTO MOSTRANDO LOS FLUJOS DE ESCOMBROS Y LODOS II. .................... 37

FOTOGRAFÍA 6. DESLIZAMIENTOS CON MANIFIESTO MOVIMIENTO HORIZONTAL. (A) DESLIZAMIENTO

EN LA PARTE CENTRAL DE LA UMI. SE PUEDE OBSERVAR COMO LOS DEPÓSITOS DEL MOVIMIENTO EN

MASA INVADEN LA VÍA. (B) DESLIZAMIENTO EN LA PARTE SUPERIOR DE LA UMI, DONDE SE PUEDE

OBSERVAR EL BASCULAMIENTO DE LOS ÁRBOLES A CONSECUENCIA DE ESTE. .......................................... 39

FOTOGRAFÍA 7. RELLENO ANTRÓPICO EN EL RAMAL 1 DE LA VEREDA PORTACHUELO QUE PRESENTAN

LA MAYOR EXTENSIÓN. ............................................................................................................................. 40

FOTOGRAFÍA 8. SUPERFICIES SUAVES EN DEPÓSITOS POCO INCISADAS PARTE NORTE DE LA UMI. ...... 45

FOTOGRAFÍA 9. SUPERFICIES SUAVES EN DEPÓSITOS POCO INCISADAS PARTE SUROESTE DE LA UMI. 46

FOTOGRAFÍA 10. SUPERFICIES MODERADAMENTE INCLINADAS EN DEPÓSITOS MODERADAMENTE

INCISADAS (SMDMI). ................................................................................................................................. 48

FOTOGRAFÍA 11. LOMO UBICADO EN LA PARTE NORTE DE LA ZONA DE ESTUDIO.................................. 49

FOTOGRAFÍA 12. VAGUADA DE LA QUEBRADA LA MINA. ....................................................................... 50

FOTOGRAFÍA 13. EVIDENCIAS DE BLOQUES BASCULADOS, GRIETAS Y EMPUJES. ................................... 54





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FOTOGRAFÍA 14. ROCAS METAMÓRFICAS. A) AFLORAMIENTO DE ANFIBOLITAS, QUEBRADA GUAMAL AL

SUR DE LA VÍA PRINCIPAL; B) Y C) PERFILES DE SUELO DERIVADOS DE ESQUISTOS Y ANFIBOLITAS. .......... 68

FOTOGRAFÍA 15. DEPÓSITO DE FLUJO DE LODOS Y/O ESCOMBROS (QFL1-QFE1). A) Y B) DEPÓSITO

SOMETIDO A SOCAVACIÓN LATERAL, QUEBRADA MIGUEL ORTEGA; C) Y D) DEPÓSITO EN ESCARPE DE

DESLIZAMIENTO, SECTOR DE CONFLUENCIA DE LAS QUEBRADAS MIGUEL ORTEGA Y EMILIA CATAÑO. .... 71

FOTOGRAFÍA 16. DEPÓSITO DE FLUJO DE LODOS Y/O ESCOMBROS (QFL2-QFE2). A) DEPÓSITO,

ACTUALMENTE SOMETIDO A SOCAVACIÓN LATERAL, SOBRE LA MARGEN DERECHA QUEBRADA GUAMAL;

B) DEPÓSITO EN TALUD DE CORTE, SECTOR EL CHIRIMOYO; C) DEPÓSITO SOMETIDO A SOCAVACIÓN

LATERAL, MARGEN DERECHA QUEBRADA EMILIA CATAÑO. ...................................................................... 72

FOTOGRAFÍA 17. DEPÓSITO DE FLUJO DE LODOS TOMADO COMO VARIACIÓN DE QFL2-QFE2. ............. 72

FOTOGRAFÍA 18. DEPÓSITOS ALUVIOTORRENCIALES (QALT). A) CONO ALUVIOTORRENCIAL DE LA

QUEBRADA QUEBRADA MIGUEL ORTEGA; B) CONO ALUVIOTORRENCIAL DE LA QUEBRADA EMILIA

CATAÑO; C) Y D) DEPÓSITOS CLASTO-SOPORTADOS EN DIFERENTES TRAMOS DE LA QUEBRADA EMILIA

CATAÑO; E) DEPÓSITOS CLASTO-SOPORTADOS EN LA QUEBRADA GUAMAL. ............................................ 74

FOTOGRAFÍA 19. PERFIL NATURAL DE LAS DOS QUEBRADAS ................................................................. 78

FOTOGRAFÍA 20. OBRAS DE PROTECCIÓN Y CAPTACIÓN SOBRE LA QUEBRADA LA MINA. ................... 140

FOTOGRAFÍA 21. (A) ESTRUCTURAS DE CAUCES MODELADAS. (B) HUELLA DEL CAUCE QUE DRENA HACIA

PORTACHUELO. .................................................................................................................................. 141

FOTOGRAFÍA 22. CANAL EN FORMACIÓN DE LA QUEBRADA EMILIA CATAÑO POR ENCIMA DEL PUENTE

DE LA VÍA. .................................................................................................................................. 143





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LISTA DE ANEXOS

ANEXO 1. LOCALIZACIÓN GENERAL UMI PORTACHUELO................................................................... 155

ANEXO 2. MAPA DE PENDIENTES UMI PORTACHUELO. ..................................................................... 156

ANEXO 3. MAPA GEOLÓGICO UMI PORTACHUELO. ........................................................................... 157

ANEXO 4. PERFIL INTERPRETATIVO DE LA GEOLOGÍA DE LA UMI. ..................................................... 158

ANEXO 5. DATOS TOMADOS EN CAMPO DE LA FOLIACIÓN DE LA ANFIBOLITA. ................................ 159

ANEXO 6. GEOMORFOLOGÍA UMI PORTACHUELO ............................................................................ 160

ANEXO 7. PROCESOS MORFODINÁMICOS UMI PORTACHUELO ......................................................... 161

ANEXO 8. ZONIFICACIÓN UMI PORTACHUELO. ................................................................................. 162

ANEXO 9. REGISTROS DE PERFORACIÓN UMI PORTACHUELO Y UMI LA HOLANDA. .......................... 163

ANEXO 10. ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN DE LAS PERFORACIONES. ................................................. 164

ANEXO 11. HUMEDAD NATURAL UMI PORTACHUELO Y UMI HOLANDA. ............................................ 165

ANEXO 12. LÍMITES UMI PORTACHUELO Y UMI HOLANDA. ................................................................ 166

ANEXO 13. GRANULOMETRÍA UMI PORTACHUELO Y UMI LA HOLANDA. ............................................ 167

ANEXO 14. TOPOGRAFÍAS. .................................................................................................................. 168

ANEXO 15. MODELACIONES HIDRÁULICAS DE LOS CAUCES NATURALES DE LA MINA. ........................ 169

ANEXO 16. REGISTRO FOTOGRÁFICO. ................................................................................................. 170





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INTRODUCCIÓN

Este trabajo surge como una necesidad del Municipio de Girardota para entender

y evaluar las condiciones de estabilidad de los terrenos involucrados y aledaños a

una serie de fenómenos de inestabilidad ocurridos entre finales del año 2008 o

inicios del 2009 hasta el presente, y que han venido afectando un área de

aproximadamente seis (6) hectáreas en jurisdicción de la vereda Portachuelo, al

norte del Valle de Aburrá.

El proyecto consiste en la elaboración de un estudio integral para la evaluación de

la problemática de inestabilidad de un sector de la Vereda Portachuelo entre los

ramales 1 y 4, del Municipio de Girardota. De igual forma y como parte del

contrato se incluyó una evaluación hidráulica de la problemática que se registra en

la vereda la Holanda parte baja.

Figura 1. Localizaciones Generales (1) Portachuelo (2) La Holanda





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Es de resaltar que todos los análisis involucran además el componente hidrológico

e hidráulico ya que gran parte de los problemas geotécnicos de la zona han sido

activados por el agua superficial y subsuperficial.





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2 OBJETIVOS

Este trabajo tiene como objetivo principal realizar la evaluación de dos sitios que

hacen parte de las veredas La Holanda y Portachuelo en el municipio de

Girardota. La evaluación de los sitios se realizará incorporando los componentes

geológicos, geotécnicos, hidráulicos e hidrológicos, según aplique por el alcance

definido para cada sitio de estudio, definiendo en caso de ser viable técnicamente

diseños para la mitigación o estabilización de los sitios.

Para la vereda La Holanda se pretende realizar una evaluación hidráulica e

hidrológica sobre un tramo de la quebrada Emilia Cataño a la altura de su

intersección con el ramal 12 de la vereda. En el caso de la vereda portachuelo se

pretende realizar una zonificación de la aptitud del suelo para un conjunto de lotes

ubicados en la vereda Portachuelo a la altura de los ramales 1 y 4.

2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Entre los objetivos específicos se encuentran:

Ejecución de la exploración de campo y de ensayos de laboratorio para la

caracterización del subsuelo en el área de influencia del estudio.

Determinación de la UMI con base en información geológica,

geomorfológica y de procesos morfodinámicos tomada en campo.

Construcción del Mapa geológico de la UMI. Escala 1:10.000

Perfil geológico interpretativo de los sitios de estudio

Análisis estereográfico de datos estructurales





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Mapa de pendientes de la UMI

Mapa geomorfológico de la UMI

Mapa de procesos morfodinámicos de la UMI

Mapa de aptitud geológica del predio de interés

Evaluación hidrológica y Modelamiento hidráulico de los cuerpos de agua

ubicados en la zona de influencia del estudio.





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3 RECOPILACIÓN Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN SECUNDARIA

Durante esta etapa se recopilaron y revisaron diferentes documentos y estudios de

carácter regional y municipal, pretendiendo que incluyen la zona de estudio y que

sirven como base general para los análisis realizados en etapas posteriores. Entre

la información secundaria recopilada y revisada de mayor importancia se

encuentra:

Cartografía actualizada del municipio de Girardota.

Cartografía de usos del suelo del municipio de Girardota.

Portal web “Desinventar” para la consulta de reporte de eventos asociados

a avenidas torrenciales y movimientos en masa, causas y nivel de

afectación.

Archivo fotográfico y documentos técnicos del Clopad de visitas realizadas

en dicho sector.

Mapa geológico de Antioquia y su respectiva memoria explicativa.

Estudio de Microzonificación Sísmica del Valle de Aburrá.

Portal web del Siata, entre otros.

3.1 ANÁLISIS DE LA CALIDAD DE LA INFORMACIÓN

Para la revisión y valoración de la información recopilada se emplearon varios

elementos de análisis que fueron calificados mediante la asignación de un valor

entre 1 y 3, permitiendo de manera cualitativa asignar una valoración general a la

información evaluada. A continuación se describen cada uno de los elementos

considerados durante la revisión de la información:

o Exactitud: A la hora de evaluar información secundaria se hace necesario

considerar que la información se pueda generalizar, que la información no





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esté obsoleta y que esta sea lo suficientemente flexible como para

adaptarla al estudio en desarrollo.

o Coherencia: Se debe buscar otras fuentes de información para asegurar la

congruencia de la misma.

o Credibilidad: Dudar de la credibilidad de la información, obliga al

investigador a consultar otras fuentes para validar los datos.

o Técnicas y métodos: Se recomienda conocer la metodología que se utilizó

para obtener la información.

A partir de la aplicación de estos criterios se define que toda la información

consultada es de buena calidad y por lo tanto de interés para el desarrollo del

proyecto.

3.2 CONSIDERACIONES ACERCA DE LA INFORMACIÓN UTILIZADA

Además, a manera de marco legal se debe mencionar que el presente trabajo se

realizó siguiendo el acuerdo metropolitano 009 de mayo 25 de 2012; el cual

establece los “LINEAMIENTOS PARA LA ELABORACIÓN DE ESTUDIOS

GEOLÓGICOS, GEOMORFOLÓGICOS, HIDRÁULICOS Y GEOTÉCNICOS” en

toda el área metropolitana. Todo ello con la idea de contribuir a la disminución de

las condiciones de vulnerabilidad de nuevos proyectos, asentamientos existentes

o intervenciones de infraestructura. Este instrumento pretende estandarizar la

calidad de los estudios técnicos que deben realizarse en las laderas, evitando se

vean afectados durante la vida útil por fenómenos catastróficos como ya ha

sucedido en la región.

Por otra parte y partiendo de los criterios definidos con anterioridad, la gran

mayoría de la información secundaria consultada se considera es apta para ser

empleada como información secundaria para el desarrollo del informe. Esta





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información entre otras permitió configurar las bases para determinar la

zonificación, estratigrafía de la zona, antecedentes de la problemática tanto a nivel

geotécnico como hidrológico y validar hipótesis planteadas como son los

mecanismos de falla y los detonantes de los mismos.

En la Tabla 1 se muestran las variables tenidas en cuenta para la calificación, así

como la ponderación cuantitativa otorgada por los profesionales involucrados en el

proyecto a cada una de la información secundaria recopilada.

Tabla 1. Calificación de la información secundaria consultada.

Exactitud Coherencia Credibilidad Técnicas/métodos Calificación

Cartografía actualizada del municipio de

Girardota. 3 3 3 3 3

Cartografía de usos del suelo del municipio

de Girardota. 3 3 3 3 3

Portal web “Desinventar” para la consulta de

reporte de eventos asociados a avenidas

torrenciales y movimientos en masa, causas

y nivel de afectación. 1 2 3 2 2

Archivo fotográfico y documentos técnicos

del Clopad de visitas realizadas en dicho

sector. 3 3 3 3 3

Mapa geológico de Antioquia y su respectiva

memoria explicativa. 3 3 3 3 3

Estudio de Microzonificación Sísmica del

Valle de Aburrá. 3 3 3 3 3

Portal web del Siata, entre otros. 2 3 3 3 2,75

Aerofotografias 3 3 3 3 3





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4 GEOLOGÍA

Como parte del trabajo realizado en el componente geológico, se definió la Unidad

Morfodinámica Independiente (UMI) y sus límites, la cual corresponde al área real

de estudio.

La localización y fisiografía de esta zona se describe en un subcapitulo posterior.

De igual forma este capítulo contiene los objetivos del componente geológico, la

metodología utilizada para la elaboración, que incluye una recopilación de

información existente; adquisición y procesamiento de información digital;

fotointerpretación de la zona de estudio; el reconocimiento de campo; la

generación de la cartografía temática.

En el subcapítulo 4.2.4.1 se describe la geología del área de estudio desde la

escala regional (consultada) hasta la levantada durante el reconocimiento de

campo, incluyendo depósitos y suelos, el estado de meteorización de éstos, las

estructuras tectónicas observadas y los procesos morfodinámicos. El subcapítulo

4.2.5 describe la geomorfología, sus respectivas unidades y los procesos

morfodinámicos presentes en la UMI. En el subcapítulo 4.2.7 se hace la

zonificación de aptitud geológica. Al final se hacen recomendaciones y

conclusiones.

Es importante resaltar que la zonificación de la aptitud geológica del suelo es una

herramienta fundamental para la identificación de escenarios actuales de

amenaza/riesgo y así evitar que a futuro se generen nuevos, por la inadecuada

utilización del territorio disponible. Se trata de identificar las potencialidades y

restricciones de los terrenos. Bajo este enfoque el presente trabajo busca zonificar

la aptitud geológica del suelo en el área mencionada, de tal manera que se logren





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definir zonas homogéneas con un determinado tipo de aptitud para la intervención

urbanística. Adicionalmente, dicha zonificación tiene en cuenta las restricciones

del Plan de Ordenamiento Territorial (POT) del Municipio de Girardota.

4.1 METODOLOGÍA

A continuación se describen las actividades recomendadas por el Área

Metropolitana del Valle de Aburrá para la realización de este tipo de

investigaciones y que fueron incluidas en el presente trabajo.

4.1.1 Recopilación de información existente

La revisión de información se basó la “Microzonificación sísmica detallada de los

municipios de Barbosa, Girardota, Copacabana, Sabaneta, La Estrella, Caldas y

Envigado” (AMVA, 2006). A continuación se presenta una síntesis de lo

encontrado.

Tabla 2. Listado de estudios consultados.

Nombre estudio Conclusiones

Microzonificación sísmica

detallada de los municipios de

Barbosa, Girardota,

Copacabana, Sabaneta, La

Estrella, Caldas y Envigado”

(AMVA, 2006)

Geología: Incluye a la Anfibolita de Medellín (TRam) en la parte

más alta y Depósitos de flujos y/o escombros (QFIII).

Geomorfología: incluye las unidades de Lomos (L) en la parte

más alta de pendientes empinadas y Superficies suaves en

depósitos poco incisadas (SSDPI)

De igual manera se recopiló información topográfica de la zona levantada, la cual

se describe en la adquisición de información digital; y fotos áreas a la menor





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escalada disponibles, en este caso 1:6.200, cuya información se encuentra en el

apartado de fotointerpretación.

4.1.2 Adquisición y procesamiento de la información digital

La información digital utilizada corresponde a la restitución aerofotogramétrica a

escala 1:10.000 realizado por el proyecto SIGMA (1998), el cual cuenta con curvas

de nivel, catastro, malla vial, red hídrica, etc.

4.1.3 Información digital, modelamiento y cartografía temática

A partir de la base topográfica a escala 1:10.000 mencionada, y usando GIS, se

derivó el mapa de pendientes para la UMI, el cual fue considerado junto con la

interpretación de fotografías aéreas a la hora de hacer una definición preliminar de

las unidades geomorfológicas y posteriormente en la zonificación de aptitud

geológica. Este mapa clasificó la UMI de acuerdo a rangos de pendientes

predeterminados en el acuerdo metropolitano 009 de 2012. En la ¡Error! No se

ncuentra el origen de la referencia. se muestran los rangos de pendientes, tanto

en porcentaje como en grados, y su respectiva denominación.

Tabla 3. Rangos de pendientes.

Denominación del

rango

Pendiente en

porcentaje (%)

Pendiente en

grados (°) Calificación

Planicies 0-9° 0°-5° Bajo

Vertientes suaves 9°-27° 5°-15° Moderado

Vertientes moderadas 27°-58° 15°-30° Alto

Vertientes empinadas 58°-100° 30°-45° Muy alto





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Escarpes >100° >45° Escarpado

4.1.4 Fotointerpretación

Se realizó la interpretación de imágenes estereoscópicas aéreas a escala 1:6200

con el fin de identificar procesos morfodinámicos y hacer una definición preliminar

de las diferentes unidades geomorfológicas. Tanto las unidades como los

procesos mencionados fueron visitados, corroborados y descritos durante la etapa

de campo. En la Tabla 4 se muestra la información de las fotos de las que se

trabaja esta etapa.

Tabla 4. Fotografías aéreas consultadas.

Faja Fotos Escala Fecha

04 49, 50, 51 1:6200 24/01/2002

4.1.5 Reconocimiento de campo

Consistió en visitas programadas a la zona de interés en las que por medio de

estaciones de campo se adquirió información geológica tal como: unidades de

roca y depósitos no litificados aflorantes, grado de meteorización; estructuras tipo

foliación; geomorfología (principales formas del terreno) y los principales procesos

morfodinámicos que lo han modelado.

4.1.6 Cartografía temática generada

A partir principalmente de la información levantada en campo, con ayuda de la

información de la Microzonificación Sísmica del Valle de Aburrá (2006) y usando

una base topográfica 1:10.000, se elaboraron los mapas temáticos que para este





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estudio son: Geología, Geomorfología, Procesos Morfodinámicos y Zonificación de

la aptitud geológica y ocupación del suelo.

4.2 VEREDA PORTACHUELO

4.2.1 Localización y Fisiografía

La zona de estudio se encuentra ubicada al norte del Valle de Aburrá, sobre el

flanco izquierdo del Río Medellín, consultar Figura 2. A esta se puede llegar desde

Medellín tomando la autopista norte durante aproximadamente 25 minutos, hasta

el kilómetro 23, y posteriormente subiendo unos 700 m por la carretera que

conduce hacia la Vereda Portachuelo del Municipio de Girardota.

Esta Vereda comprende un área de 42 hectáreas y corresponde a la mostrada en

la Figura 4, la cual tiene una forma irregular estrecha al norte y que se va

ensanchando al sur, entre las cotas 1720 a 1480 m.s.n.m. Se encuentra entre las

coordenadas 844250 – 845500 y 1199500 – 1198000. Consultar 0.

La zona de trabajo se encuentra dentro del bloque denominado Valle Inferior y el

Bloque Copacabana – Girardota, que empieza desde los límites entre Bello y

Copacabana hasta el municipio de Barbosa. El valle allí está caracterizado por ser

simétrico, con una tendencia N45°E, con un fondo plano de amplitud irregular y

laderas convexas. Hacia las partes altas el relieve es escarpado, de vertientes

largas y cimas agudas, las cuales limitan con zonas de colinas que conforman los

altiplanos de Don Matías al norte y de Rionegro al sur.

Desde la zona media-alta, donde hay un marcado quiebre de pendiente, hasta la

base de la ladera, la pendiente se suaviza a causa de la formación de abanicos

asociados a depósitos de flujo. Hacia la base de las vertientes se observa como





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los depósitos, continuos a lo largo del abanico, en ocasiones se interdigitan con

las terrazas aluviales del río Aburrá (AMVA, 2006). Consultar Anexo 2.





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Figura 2. Localización del área de estudio. Tomado y modificado de

Google Earth.

4.2.2 Definición de la Unidad de Análisis o Zona de Estudio (U.M.I.)

La primera fase que se debe realizar para la zonificación es definir el área de

estudio, en este caso la UMI, la cual siguiendo la metodología propuesta por el

AMVA (2012), se define como:

“La Unidad de Análisis se define como la Unidad Morfodinámica Independiente

(UMI), entendida como la unidad del territorio que enmarca el predio de interés y

que presenta un comportamiento independiente de las unidades adyacentes. Se

considera que cualquier proceso morfodinámico que se presente en el exterior no

afecta su interior e igualmente, cualquier proceso morfodinámico que se presente

en el interior no afecta los terrenos adyacentes”.

La delimitación de la UMI fue hecha definiendo como límites los cauces de las

quebradas La Mina al oeste y Portachuelo al este, las cuales muestran un





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desarrollo de sus cauces de los que parece poco probable que un evento

superficial los atraviese y cambie de ladera. El límite inferior, el cual tiene dirección

E-W, está en una zona de poca pendiente a una distancia prudente del fenómeno

de inestabilidad. Por el contrario hacia la parte alta, está establecido en una zona

estrecha entre las quebradas mencionadas, pero además se caracteriza por una

topografía muy suave, que constituye una especie de peldaño en la ladera, y por

ende una discontinuidad para eventuales movimientos en masa generados más

arriba.

A continuación se describe cada uno de los límites de la UMI, los cuales se

muestran en la Figura 3.

Límite norte: desde la cota 1710 m.s.n.m. sobre el cauce de la Quebrada

Portachuelo se sigue en dirección occidental, hasta que se intercepte la cota 1720

m.s.n.m. con la Quebrada La Mina. Zona de topografía suave.

Límite oriental: se encuentra limitado en su totalidad por el cauce de la Quebrada

Portachuelo, desde la cota 1710 m.s.n.m. hasta la cota 1480 m.s.n.m.

Límite occidental: es el cauce de la Quebrada La Mina, desde la cota 1720

m.s.n.m. hasta llegar a la cota 1490 m.s.n.m.

Límite sur: es una línea “imaginaria” casi recta que inicia en el cauce de la

Quebrada La Mina, cota 1490 m.s.n.m. hasta la cota 1480 m.s.n.m. sobre el cauce

de la Quebrada Portachuelo.





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Figura 3. Límites de la Unidad Morfodinámica Independiente U.M.I.

4.2.3 Zonificación de la aptitud geológica de la zona de planeación (U.M.I.).

El producto final de las investigaciones realizadas en este trabajo es el de definir

zonas homogéneas, con un comportamiento geológico y de estabilidad similares,

a las cuales se les asigna un tipo de aptitud para las intervenciones urbanísticas.

Estas categorías de acuerdo al acuerdo metropolitano 009 de 2012 son:

Zonas Aptas (A): Corresponden a aquellas zonas suaves que presentan alto

grado de estabilidad natural, no se aprecian procesos morfodinámicos activos o

inactivos. La estabilidad global está condicionada al tipo de intervención y a su

manejo.

Zonas Aptas con Restricciones Moderadas (ARM): Corresponden a aquellas

zonas con buen grado de estabilidad natural; sin embargo, están condicionadas

por la incidencia de procesos morfodinámicos activos en las inmediaciones. La

Autopista Norte

Medellín

Vereda Portachuelo

Q. Portachuelo

Q. La Mina

U.M.I.





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estabilidad global dependerá del manejo de los procesos morfodinámicos. Se

considera que las obras de estabilización son técnica y económicamente viables.

Zonas Aptas con Restricciones Altas (ARA): Zonas dentro del predio de interés

con mayor pendiente, donde se evidencia la ocurrencia de procesos

morfodinámicos activos. La estabilidad global de estas zonas dependerá del

manejo que se dé a dichos procesos. El estudio debe evaluar la viabilidad técnica

y económica de las obras de estabilización.

Zonas No Aptas (NA-I ó NA-N): Son aquellas con evidente inestabilidad por la

ocurrencia de procesos morfodinámicos activos. El estudio considera que las

obras de estabilización son técnicamente complejas y de alto costo. Dentro de

esta categoría se incluyen también aquellas zonas con restricciones a normativas

(retiros, escarpes, reservas naturales, etc.).

4.2.4 Geología

4.2.4.1 Geología Regional

La zona de estudio está regionalmente enmarcada dentro del tramo inferior del

Valle de Aburrá, por el cual discurre el río Medellín. Aquí el valle, caracterizado por

flancos escarpados y alargados, se cierra y cambia de una orientación

principalmente N-S a una N45°E. Hacia la parte alta de ambos flancos aflora la

unidad litológica Anfibolita de Medellín.

La anfibolita de Medellín es una serie de anfibolitas, esquistos y migmatitas con

textura que varía localmente entre isótropa y bandeada, principalmente compuesta

por hornblenda y plagioclasa. En general se encuentra fuertemente meteorizada,

desarrollando suelos residuales que llegan hasta los 20,0 m de espesor (AMVA,

2006).





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Esta unidad se encuentra en muchas ocasiones cubierta por una serie de flujos de

lodos y/o escombros cuyo espesor aumenta hacia la parte baja de las vertientes.

Estos flujos se separan en diferentes eventos, y por lo tanto unidades diferentes,

de acuerdo al grado de incisión, inclinación y meteorización de los clastos, siendo

generalmente más jóvenes los ubicados más abajo, cercanos al río Medellín.

Localmente también se presentan depósitos de deslizamientos asociados a

condiciones de inestabilidad (AMVA, 2006).

La parte más baja de las vertientes, contigua al río Medellín, se caracteriza por

depósitos aluviales y aluviotorrenciales que se extienden a lo largo de este río y

sus principales afluentes (AMVA, 2006). En la Figura 4 se muestra la geología

regional mencionada con un acercamiento en el área de estudio.





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Figura 4. Geología en el área de estudio. Tomada de (AMVA, 2006).

4.2.4.2 Geología Local

En el área de estudio (UMI) se cartografiaron cinco unidades: la anfibolita de

Medellín, depósitos de deslizamiento, llenos antrópicos y al menos dos series de

eventos de flujos de lodos y/o escombros, los cuales fueron separados según el

nivel de incisión que les ha causado el agua y las pendientes en que se disponen

con respecto a la cartografía previamente realizada en la zona por el AMVA

(2006). En este trabajo la unidad de flujos de escombros y/o lodos se dividió en

dos por los criterios ya mencionados y la extensión de la anfibolita se disminuyó





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en virtud de su cobertura por los flujos mencionados. Además se definió un nuevo

depósito de deslizamiento en la parte central de la UMI, objeto de este trabajo, y

se añadieron llenos antrópicos que previamente no habían sido cartografiados.

A continuación se describe cada una de las cinco unidades y en el Anexo 3 se

incluye el mapa geológico de la UMI a escala 1:10,000 mientras que el Anexo 4 su

perfil interpretativo.

Anfibolita de Medellín (Tram)

Aflora localmente en dos lomos de la UMI como cuerpos alargados con una

orientación N-E a N-S, correspondientes a ventanas erosivas o lugares que no

fueron cubiertos por los flujos. Sin embargo, se observa en toda el área de estudio

cubierta por espesores variables de los depósitos de flujos de lodos y/o

escombros. En la parte inferior izquierda de la UMI, límites con la Vereda El

Limonar, no se halló afloramiento alguno sugiriendo un mayor espesor de los

depósitos de vertiente.

En los escasos afloramientos esta unidad litológica se observa fuertemente

meteorizada, predominando el estado saprolítico, con ausencia de la roca fresca in

situ o de la transición al macizo. A continuación se describen los horizontes que

conforman el perfil de meteorización siguiendo el esquema de Deere y Patton

1971:

Horizonte IB: Se trata de material limo arcilloso en colores cremas con tintes

amarillos y naranjas. En la Fotografía 1 se puede observar los horizontes del suelo

residual de la anfibolita de Medellín.

Horizonte IC-Saprolito: Suelo con la apariencia de la anfibolita parental, mostrando

coloraciones cremas, grises oscuras y negras correspondientes a productos de la





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meteorización de anfíbol y feldespato respectivamente. Estas coloraciones tienen

una forma alargada en áreas con ejes mayores de orden milimétrico que se

disponen con orientación preferencial, definiendo una foliación.

Granulométricamente son limos arenosos a arenas finas. En la Fotografía 2 se

muestra el saprolito con su respectiva orientación preferencial.

Fotografía 1. Suelo residual de la anfibolita de Medellín hacia el extremo

norte de la UMI. Se observa un horizonte inferior de saprolito (gris claro),

uno intermedio correspondiente al 1B (crema pardo) y una capa superior de

depósitos de vertiente (gris oscuro).

IB

IC





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Fotografía 2. Saprolito de la anfibolita de Medellín mostrando foliación hacia

la esquina inferior derecha de la imagen.

El espesor del saprolito no se pudo determinar ya que no se encontraron

horizontes correspondientes a la transición suelo roca. En algunos afloramientos

alcanza hasta los 3,5 metros de espesor. En el caso del horizonte 1B, donde se

encontró tiene un espesor alrededor de 0,8 m, pero en general no está presente.

En la Figura 5 se muestran los diagramas de contornos y rosas para la foliación de

la anfibolita. En el Anexo 5 se muestran los datos medidos en campo para esta

estructura.





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Figura 5. Diagramas para la foliación de la anfibolita. a) Diagrama de

rosas b) Diagrama de polos

Como se puede observar en los diagramas de la Figura 5, la foliación muestra

consistentemente una tendencia en el buzamiento hacia el SE, en promedio de

55° y un estrecho rango de rumbos cercanos a N50°E.

4.2.4.3 Flujos de escombros y lodos I (QFI)

Afloran en toda el área de estudio, exceptuando las zonas cercanas a la Vereda el

Limonar, donde se encuentran los flujos de lodos y escombros II, y en las partes

en que se definió la anfibolita, los llenos antrópicos y los depósitos de

deslizamiento.

Están en contacto depositacional con la anfibolita, y probablemente suprayacidos

por los flujos de lodos y escombros II. Son suprayacidos por los depósitos de

deslizamiento en el extremo norte de la UMI, hacen parte del material removido en

el deslizamiento de la parte central, y probablemente son utilizados para los llenos

antrópicos.





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Son principalmente flujos de lodos y en menor proporción flujos de escombros con

un espesor variable en toda la UMI, encontrándose más delgados en las zonas de

mayor pendiente y hacia donde aflora la anfibolita, hasta el punto de pincharse

contra estas protuberancias de suelo tropical.

Están constituidos por una matriz que va desde limo-arcillosa a areno-limosa, en

colores cremas con variaciones en el tono y con tintes rojizos a amarillos. Tienen

pésima selección y presentan dispersos y en proporción variable bloques de

anfibolita angulosos, en tamaños entre el metro y el centímetro, predominando

aquellos en torno a veinte centímetros. Dichos bloques presentan un grado de

meteorización variable, desde frescos a totalmente alterados o saprolitizados.

Presentan proporciones variables de clastos y matriz, aunque en una buena

cantidad de afloramientos se observó que son matriz soportados con esta

correspondiente al 60%.del volumen del depósito. En la Fotografía 3 se muestran

flujos típicos de la UMI.

En la parte alta de La Quebrada la Mina, hacia el extremo superior de la UMI,

donde se observa en contacto con el saprolito de anfibolita alcanza hasta los 4,0

m de espesor.

En un afloramiento en inmediaciones de la Quebrada Portachuelo, a la altura del

Ramal 1 se encontró en contacto con otro nivel de depósitos recientes, también

del tipo de flujo, lo que sugiere que en la zona pudo haber ocurrido un evento más

local que infrayace la unidad que está siendo descrita. Dicho flujo también está

constituido por clastos de anfibolita con un grado de meteorización bajo, en una

matriz limo arcillosa (que representa alrededor del 60% del depósito), con algo de

arenas finas. En la Fotografía 4 se muestra el contacto entre ambas unidades.





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Fotografía 3. Flujos de lodos de la UMI. Arriba flujo de lodos en vía N-S que

atraviesa La Vereda el Portachuelo, cerca al Ramal 1. Abajo afloramiento

cerca a la intersección entre el Ramal 4 y la Quebrada Portachuelo.

Fotografía 4. Afloramiento de la Quebrada el Portachuelo donde se

evidencia más de un evento de depositación como el contacto entre dos

niveles de depósitos.





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Flujos de escombros y lodos II (QFII)

Se definió como una unidad o serie de eventos más joven que los flujos de lodos y

escombros I debido a que se ubican en una zona más baja de la vertiente,

presentan una menor incisión, casi nula, y por el hecho de mostrar menor

pendiente, siendo en gran parte planos, conservando la topografía de la superficie

de depositación original. Se encuentran en la esquina SW de la UMI,

correspondiente a la Vereda El Limonar.

No se pudo determinar el espesor de estos depósitos ni tampoco se observó

directamente su relación con otras unidades, aunque probablemente al ser el más

joven de los flujos, se encuentran recubriendo los flujos de lodos y escombros I.

Se trata de un flujo de lodos, conformado por una matriz limo arcillosa de color

pardo claro con tinte naranja, que envuelve clastos de anfibolita angulosos, cuyo

tamaño varía entre los 10 y 30 cm de diámetro. La meteorización de estos clastos

se observa entre leve y moderada, pudiéndose partir la roca fácilmente con el

martillo. En la Fotografía 5 se muestra un afloramiento de este depósito.

Fotografía 5. Afloramiento mostrando los flujos de escombros y lodos II.





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Depósitos de deslizamiento (Qd)

Se encuentran en el extremo norte de la UMI y en la parte central de la misma,

donde se extiende en un área alargada desde el Ramal 4 hasta la vía superior del

Ramal 1. En el extremo norte suprayace los flujos de lodos y/o escombros I y en la

parte central afectan y desplazan estos mismo depósitos de vertiente así como

muy probablemente al saprolito de anfibolita.

Son el producto de movimientos en masa desatados por la alta pendiente y el alto

grado de saturación de los materiales. Están compuestos por el mismo material de

los flujos, la anfibolita y materiales antrópicos (llenos, escombros, estructuras

colapsadas) en los casos en que las afecta. Tienen una matriz con colores cremas

rojizos, crema, gris y pardo en tamaños de grano variables que incluyen limos,,

arenas finas y arcillas, envolviendo clastos angulosos de entre 10 y 60 cm de

anfibolita, que presentan un amplio grado de meteorización. Como se mencionó

también hay materiales asociados a las construcciones afectadas, tales como

ladrillos, partes de gaviones, geotextiles, etc. El porcentaje de matriz está

alrededor de 70%. En algunas partes, como las mostradas en la Fotografía 6, el

desplazamiento es horizontal, mientras que en otros solo se observa movimiento

en la componente vertical.





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Fotografía 6. Deslizamientos con manifiesto movimiento horizontal. (a)

Deslizamiento en la parte central de la UMI. Se puede observar como los

depósitos del movimiento en masa invaden la vía. (b) Deslizamiento en la

parte superior de la UMI, donde se puede observar el basculamiento de los

árboles a consecuencia de este.

A

B





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Llenos antrópicos

Estos se encuentran hacia la parte alta de la UMI, donde las pendientes cambian

de suaves a moderadas, así como en la parte central de la misma, donde las

pendientes vuelven a cambiar de moderadas a bajas es decir en la base de la

vertiente, cerca del sector del Limonar.

Los rellenos de la parte superior buscan generar plazoletas en dos predios en que

la pendiente es alta. De los tres que se encuentran en la parte media de la UMI, el

más occidental corresponde al lleno para una cancha de futbol, el que se

encuentra al sur tiene una pendiente moderada y la mayor extensión, cumpliendo

al parecer con funciones de conformación estética, ver Fotografía 7 sobre una

vaguada natural; y el más oriental está tras un muro de contención. Los tres se

encuentran contiguos a la vía del Ramal 1.

Fotografía 7. Relleno antrópico en el ramal 1 de la Vereda Portachuelo que

presentan la mayor extensión.





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El material utilizado en estos llenos corresponde al que resulta de los procesos de

intervención constructiva, con suelos de corte contaminados con material

orgánico, escombros y basura. Esta situación y la no ejecución de los mismos con

un control técnico le dan propiedades geomecánicas precarias de estabilidad.

4.2.5 Geomorfología de la Zona de Estudio

La geomorfología, como la ciencia que estudia el paisaje y su desarrollo, permite

realizar una evaluación de las características superficiales de los terrenos y de los

procesos morfodinámicos que los afectan y modelan. Por ello una aproximación

geomorfológica al polígono de interés es un paso obligado en el entendimiento de

su génesis y para la evaluación de la actividad superficial pasada y presente. Todo

ello tendiente a un mejor dimensionamiento de las potencialidades del suelo en

cuanto a su utilización urbanística en el presente y a largo plazo.

En términos generales la zona de trabajo corresponde a un paisaje de montaña,

donde la dinámica, los procesos superficiales y sus geoformas resultantes están

controlados por el modelado de las corrientes, la gravedad (movimientos en

masa), la erosión, la depositación y la acción antrópica. Adicionalmente, estas

vertientes desde el pasado geológico han estado ubicadas en una zona tropical

húmeda, lo que les confiere unas características adicionales muy particulares,

tales como una agresiva tasa de meteorización química y la ocurrencia de eventos

climáticos extremos muy concentrados en el tiempo (como lluvias) que impactan y

transforman abruptamente el paisaje, específicamente como avenidas torrenciales

y deslizamientos.

Fisiográficamente el área en estudio se ubica sobre la parte media de la ladera

norte del río Medellín (en este tramo cerca del municipio de Girardota el río circula

oeste – este) . La cual está se caracterizada por extensos depósitos de vertiente





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que recubrieron una paleotopografía esculpida en la anfibolita de Medellín,

generando formas “escalonadas”, con sucesiones de zonas de poca inclinación e

incisión (peldaños) seguidas por laderas de pendientes moderadas a empinadas

que dan paso en la parte más baja del valle a extensos depósitos de bajo ángulo y

baja incisión Consultar Figura 6.

La madurez o grado de evolución de los cauces es en extremo variable y está

controlada la mayoría de los casos por vaguadas de paredes empinadas, donde

son frecuentes fenómenos de socavación lateral. En aquellos lugares de mayor

pendiente la disponibilidad de material, tanto de flujos como de la anfibolita

meteorizada, combinado con un comportamiento torrencial del caudal de

escorrentía, pueden desencadenar eventos de movimientos en masa (AMVA,

2006) y avenidas torrenciales de graves consecuencias para las personas e

infraestructura de la zona.

Figura 6. Relieve local de la zona de estudio.





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4.2.5.1 Unidades Geomorfológicas

En el trabajo de la microzonificación sísmica del Área Metropolitana se

identificaron a nivel regional en la zona de trabajo dos unidades geomorfológicas

principales: Lomos y Superficies suaves en depósitos poco incisados, ver Figura 7.

Pero debido a lo observado en campo, la zona está cubierta por depósitos de

vertiente definiendo abanicos con diferentes grados de incisión, inclinación y

espesor, esto último indica que aparentemente cubrieron una paleotopografía

existente, por tal motivo se complementa en este trabajo con unidades

geomorfológicas diferentes, pero ajustándose a la tabla “Nomenclatura para la

caracterización de unidades geomorfológicas del Valle de Aburrá” (AMVA, 2012).

Las cuales se describen a continuación.

En el Anexo 6 se incluye el mapa geomorfológico de la UMI producto de este

trabajo.





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Figura 7. Geomorfología regional tomada del AMVA (2006).

Superficies suaves en depósitos poco incisadas (SSDPI a y b)

Estas superficies se reconocieron en dos partes de la UMI, la primera (a) se

encuentra al norte y corresponde a la parte más alta de la zona de estudio, entre

las cotas 1650 y 1720 m.s.n.m. Está relacionada con las superficies de

depositación formadas por los flujos, dejando una superficie continua desarrollada

en depósitos de vertiente con topografía suavemente inclinada hacia el sur,





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localmente ondulada (especie de peldaño). El efecto erosivo de las corrientes

superficiales y otros por actividad antrópica, ha generado canales inmaduros, poco

incisados en algunos tramos con menos de 1,0 m de profundidad con fondo plano.

Dichos canales tienen gran importancia con respecto a la génesis del movimiento

en masa ocurrido más abajo en la zona en estudio.

Fotografía 8. Superficies suaves en depósitos poco incisadas parte norte de

la UMI.

La segunda superficie (b) está localizada hacia la parte baja de la UMI, donde

predominan las pendientes suaves, prácticamente planicies (0 - 5°) y su origen es

similar al descrito anteriormente; pero con depósitos más jóvenes. Son superficies

de depositación dejadas por los flujos de lodos y/o escombros, provenientes de la

parte alta de la zona de estudio pero desde las quebradas que drenan la zona del

Canales inmaduros





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Limonar. Su topografía es continua y regular. A pesar de que se ubican más cerca

de la acción erosiva remontante del río Medellín, el grado de incisión de las

corrientes apenas está iniciando debido a que son depósitos más recientes y la

acción erosiva no ha tenido el tiempo suficiente para formar vaguadas más

desarrolladas.

Fotografía 9. Superficies suaves en depósitos poco incisadas parte suroeste

de la UMI.

Superficies suaves en depósitos moderadamente incisadas (SSDMI)

Se trata de una superficie o ladera con inclinaciones entre 5 y 15°, formadas al

ocurrir la depositación de los flujos de lodos y/o escombros. Su topografía es





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irregular debido a la moderada incisión de la actual red hídrica que se ha

desarrollado sobre ella.

En la parte baja se presenta un importante fenómeno que ha afectado gran parte

de la infraestructura del sector y que ha sido el origen de este estudio, más

adelante se detallará esta característica.

Superficies moderadamente inclinadas en depósitos moderadamente incisadas

(SMDMI)

Corresponde a una franja de tendencia E-W, localizada en la parte central del

polígono. Presenta pendientes moderadas, entre los 15 a 30°. Hace las veces de

un escalón en la vertiente, pues separa los terrenos suaves de la parte superior de

los de inferior. El escalón mencionado se encontraba desarrollado (antes de la

depositación de los flujos) sobre la Anfibolita de Medellín. Pero los eventos de

flujos de lodos y/o escombros cubrieron esta topografía pero con espesores poco

considerables, dada la alta pendiente reinante. De hecho quedaron algunos topes

de lomos o colinas al ‘descubierto’, los cuales se describirán más adelante.





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Fotografía 10. Superficies moderadamente inclinadas en depósitos

moderadamente incisadas (SMDMI).

Lomos (L)

Son dos porciones elevadas del terreno alargadas en sentido N-S, con tope

redondeado y ancho, desarrollados sobre los suelos tropicales derivados a partir

de la Anfibolita de Medellín. Cuando la paleotopografía fue cubierta por los

depósitos de flujo, éstos fueron dejados como remanentes o luego fueron

destapados como ventanas erosivas por la escorrentía natural.

SSDPI

SMDMI





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Fotografía 11. Lomo ubicado en la parte norte de la zona de estudio

Vaguadas (V)

Las corrientes naturales de las quebradas La Mina y Portachuelo juegan un papel

fundamental en la modelación del paisaje, éstas han esculpido en medio de la

vertiente formas lineales y profundas. La vaguada de la quebrada La Mina, en el

extremo occidental de la UMI, se caracteriza por presentar flancos con pendientes

moderadas a escarpadas y fondo estrecho (prácticamente el cauce de la

quebrada). El agua transcurre permanentemente, y ha desarrollado procesos de

socavación lateral, incisión vertical de hasta 10 m y deslizamientos (desgarres) en

los flancos; junto a esto se encuentran grandes bloques de roca que dan cuenta

de su torrencialidad y debido a los cambios de dirección generan un curso

serpentiante donde las rocas fungen como controles o disipadores de energía al

Lomo

SSDPI-a





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igual que las caídas libres. Lo anterior apunta a que estas quebradas son de gran

importancia en la zona de trabajo y constituye el drenaje principal.

Fotografía 12. Vaguada de la Quebrada La Mina.

Por otra parte, la vaguada de la Quebrada Portachuelo al este de la UMI, no es tan

“madura”, en comparación con la anterior. El agua corre de manera permanente,

su grado de incisión es de unos 5,0 m y las evidencias de erosión lateral son

pocas. No obstante, tiene claras evidencias de torrencialidad.

Saprolito de la

anfibolita

Depósitos

aluvio-

torrenciales





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4.2.6 Actividad Morfodinámica

Como ya se había mencionado, la zona de trabajo hace parte de un paisaje de

montaña caracterizado por la presencia de procesos superficiales que se

encargan de esculpir las geoformas y definir su grado actual de estabilidad,

modificado en últimas por las acciones antrópicas constructivas. A partir del

trabajo de campo e interpretación de imágenes de sensores remotos se pudieron

identificar los principales procesos morfodinámicos, ver Anexo 7. A continuación

se presenta una definición de cada fenómeno y sus evidencias, con el objeto de

homologar conceptos e interpretaciones.

La necesidad de este trabajo se generó por la ocurrencia de un fenómeno de

inestabilidad que destruyó algunas vías, viviendas y demás infraestructuras de un

sector de la Vereda Portachuelo en el Municipio de Girardota, el cual inició desde

principios del año 2007 y más tarde en el 2009. Hoy en día las personas del sector

siguen percibiendo movimientos lentos que se acentúan durante los períodos de

lluvias y ante intervenciones importantes de los propietarios.

Dicha inestabilidad corresponde a un movimiento en masa activo de tipo

rotacional, con unos 150,0 m de ancho por unos 350,0 m de largo, con forma

convexa en sentido de la pendiente. Presenta un alto grado de deformación

interna, formando incluso varios bloques a partir de las grietas transversales, lo

cuales se han basculado en contra de la pendiente hasta definir zonas de

empozamiento. La superficie actual tiene una forma en extremo irregular con un

drenaje superficial consecuentemente anómalo, ver Figura 8 y Fotografía 13.

En cuanto a los factores que desencadenaron el fenómeno se encuentra el aporte

de agua proveniente del caño seco que inicia desde la Quebrada La Mina, en la

parte alta de la zona de estudio y al mal manejo de las aguas superficiales en toda





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la ladera, situación que en épocas invernales ocasiona o favorece la saturación de

zonas de alta pendiente, como la zona del deslizamiento.

Uno de los rasgos de mayor preponderancia corresponde a un canal inmaduro

que se seca en verano, cuyo inicio se encuentra en la parte más alta de

pendientes suaves; el agua transcurre por él solo cuando ocurren lluvias fuertes,

en especial como resultado del desbordamiento de algunas aguas o acequias

conducidas por brechas o zanjas antrópicas desde los predios aledaños, como es

la vía del Ramal 7, que queda justamente encima de dicha superficie plana.

Actualmente el agua transcurre por un sistema inmaduro de vaguadas y acequias

naturales y cauces antrópicos. Por estos el agua corre libremente y parte se

conduce por los caños, luego la pendiente cambia a una más inclinada y allí se

encuentra con un material con una mayor permeabilidad y sumado el mal manejo

de las aguas satura los materiales y se produce la falla de la vertiente.





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Figura 8. Grietas de compresión y de tracción dentro del deslizamiento





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Fotografía 13. Evidencias de bloques basculados, grietas y empujes.

1

Bloque en contrapendiente y

formación de empozamiento

(indica un componente principal

de rotación)

2

Escarpe pricipal del

deslizamiento. Ramal 4 de la

vereda Portachuelo afectado

3

Bloque basculado





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4.

Bloque basculado en

contrapendiente y formación de

empozamiento (indicación de

movimiento rotacional)

5.

Bloque basculado

6

Bloque basculado





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7.

Caño desviado y conducido

inadecuadamente por una tubería. En el

lugar se presentan empozamientos y pasa

un flanco del deslizamiento, cizallando la

cancha, la tubería y las raíces de varios

árboles.

8.

Material del depósito ‘cabalgando’ sobre el

terreno. Grieta de compresión

9.

Grieta de compresión





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4.2.7 Zonificación de la Aptitud Geológica

Las potencialidades y restricciones que presenta una región son difíciles de definir

y evaluar, puesto que dependen de una enorme cantidad de factores físicos,

ambientales, sociales y económicos.

Dada la clara tendencia de ocupación urbanística del territorio, los parámetros que

definen las potencialidades y especialmente las restricciones de la zona de trabajo

se relacionan con tres aspectos principales:

Comportamiento morfodinámico del territorio y/o constitución geológico -

geotécnica.

Estado actual y dinámica del sistema hídrico (quebradas y cauces).

Cambio en el uso del suelo y sus implicaciones ambientales.

Siguiendo este planteamiento, el presente estudio realizó una evaluación general

de algunos aspectos a través de mapas temáticos, tales como pendientes,

geología, geomorfología y procesos morfodinámicos además de los retiros a

quebradas y vías, complementados con los resultados de la exploración,

laboratorio de suelos y los análisis de estabilidad respectivos. Basados en esta

información, debidamente georeferenciada y con ayuda de un Sistema de

Información Geográfica (SIG), se elaboró un mapa compendio o resultado con la

zonificación de la aptitud geológica del predio. Consultar Anexo 8.

Para este mapa se consideraron los cinco tipos de zonas definidos por el acuerdo

Metropolitano 009 de 2012 en su numeral 1.8, establecidos según las

características geológicas y geomorfológicas y a la complejidad de los procesos

morfodinámicos identificados dentro de la o las UMI.





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A continuación se describe cada uno de las zonas en esta:

Zonas Aptas (A)

En la zonificación corresponden a aquellas áreas donde se encontró un alto nivel

de estabilidad debido a la baja pendiente donde se encuentran, la homogeneidad

del terreno, la poca incisión del mismo, la reducida probabilidad de ser afectadas

por la acumulación o depositación de movimientos en masa desencadenados más

arriba en zonas de mayor pendiente, la falta de evidencia en su interior de

procesos de inestabilidad y la baja densidad de cauces o la no existencia de los

mismos en condiciones de mal manejo.

En la UMI se zonificaron dos áreas en esta categoría, ambas hacia el límite sur de

la misma. Una de ellas se encuentra en la esquina inferior oriental, hacia

intersección del Ramal 1 con la vía que atraviesa La vereda portachuelo de Norte

a Sur. Allí se encuentran principalmente terrenos sin ocupación. La otra área se

encuentra en la esquina SW de la UMI, Jurisdicción de la Vereda el Limonar,

donde el grado de urbanización es mayor con algunas fincas y casas de recreo.

Se desarrolla sobre los espesos depósitos de flujo de lodos y/ escombros y

corresponde a los vestigios de las superficies de depositación antiguas, con

topografía amplia y de pendiente suave a plana, de buen drenaje y sin evidencias

de procesos de inestabilidad en su interior o morfodinámicos antiguos. Aunque se

debe resaltar que en sus lados, marcado por quebradas, puede presentar

problemas menores.

Presentan unas excelentes posibilidades de intervención siempre y cuando se

realicen siguiendo las recomendaciones geotécnicas pertinentes, definidas por la

NSR-10, en su título H.





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Zonas aptas con restricciones moderadas (ARM)

Corresponden a zonas estables dentro de la UMI; sin embargo, su estabilidad está

condicionada por la presencia o posibilidad de ocurrencia de procesos

morfodinámicos, tales como mal manejo de las aguas y movimientos en masa. La

estabilidad global de dichas áreas dependerá del manejo que se le den a los

procesos morfodinámicos y a las laderas. Se considera que las obras de

estabilización proyectadas en estas zonas son las típicas de la práctica de

ingeniería y por ende económicamente viables para casi cualquier tipo de

proyecto.

En estas zonas no se evidencia la ocurrencia de procesos de inestabilidad o se

evidencian pero actualmente no están activos, específicamente una cicatriz de

deslizamiento en la parte noroeste de la UMI. Su estabilidad estará condicionada

por el adecuado manejo de las aguas, de tal forma que cualquier nueva obra allí

realizada tenga correctos sistemas de drenaje que conduzcan hacia los cauces

principales. Su adecuada intervención también dependerá de la realización de

estudios de estabilidad, especialmente para aquellas zonas donde la pendiente es

moderada, así como de las buenas prácticas en la conformación de llenos, de tal

manera que se garantice que soporten las cargas impuestas por la construcción.

Se recomienda que la red vial sea provista de sistemas drenaje debidamente

calculado, con el fin de prevenir infiltración de considerables volúmenes de agua,

situación detonante de movimientos en masa.

En el área de estudio se definieron tres zonas dentro de esta categoría. La

primera, ubicada en el extremo más norte de la UMI, fue incluida en esta

categoría, a pesar de su baja pendiente, debida al desorden en la red hídrica allí

existente. La baja madurez de los caños y vaguadas, además de la gran cantidad





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de acequias; hace que durante los eventos de gran precipitación o períodos

invernales intensos las aguas abandonen los incipientes cauces y se infiltren en el

terreno en aquellas zonas donde hay un cambio de pendiente, o transcurran sobre

la ladera, hasta llegar a la zona inestable de este contrato.

Las otras dos zonas con restricciones moderadas consisten en dos franjas

alargadas en sentido N-S, tanto al este como al oeste de la UMI, que limitan con

los retiros por normativa de las quebradas La Mina y Portachuelo. Fueron

ubicadas en esta categoría ya que se encuentran en una zona de alta a moderada

pendiente con características geológicas y geomorfológicas similares a las

presentes en el deslizamiento activo, no obstante no exhiben pendiente arriba el

desorden hídrico descrito y probablemente no sean afectados por una expansión

de los bordes del mismo. Cabe anotar que la franja oeste se presenta en saprolito

de anfibolita, por lo que se espera que la roca este más superficial y la estabilidad

del terreno sean aún mejor.

Estas zonas, a pesar de no presentar evidencias de inestabilidad o procesos

morfodinámicos acticos, exhiben pendientes moderadas, varias cicatrices de

antiguos movimientos en masa y además son frecuentes los llenos antrópicos

asociados a las construcciones. Esta combinación de factores genera unas

condiciones de cuidado durante su intervención. Por lo cual deben existir unas

reglamentaciones claras que orienten su uso y recuperación. En especial, los

estudios de suelos particulares que deben ejecutarse en cada lote, tienen que ser

particularmente detallados e incluir análisis de estabilidad de las excavaciones que

interactúen con los lotes vecinos.





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Zonas Aptas con Restricciones Altas (ARA)

En estas zonas no se evidencia la ocurrencia de fenómenos de inestabilidad

activos, no obstante se encuentran contiguas al gran movimiento en masa de la

parte central de la UMI. Al igual que para las zonas con restricciones moderadas,

la estabilidad en estas dependerá de un adecuado manejo de la red de hídrica,

que deberá ser tenido en cuenta para cualquier nueva intervención, y de estudios

de estabilidad que no se deberán limitar al área particular de construcción sino que

además deberán considerar las circundantes. Se recomienda de igual manera la

implementación de adecuados sistemas de drenaje en la malla vial y evitar la

remoción de cobertura vegetal que propicia la estabilidad natural de terreno.

Además de una red de monitoreo geotécnico con inclinómetros y piezómetros que

permitan emitir alertas tempranas antes un avance remontante del movimiento en

masa vecino.

Bajo esta categoría se incluyeron las zonas que rodean al movimiento en masa,

las cuales se extienden en dirección norte desde la cicatriz del mismo hasta el

cambio geomorfológico de pendientes de moderado a suave, en los laterales

donde la forma del terreno es cóncava; es decir, desde los bordes del movimiento

en masa hasta los lomos tanto a oeste como este. Esta delimitación es la

respuesta a una posible expansión lateral y en dirección norte de la UMI, del

deslizamiento. El límite sur de estas zonas fue llevado hasta la frontera sur de la

UMI y su zonificación en esta categoría da respuesta un posible avance pendiente

abajo del deslizamiento.

Zonas No Aptas (NA-I, NA-N)

Dentro del área se encuentran los dos tipos de zonas no aptas definidas, tanto por

normativa como por inestabilidad. A continuación se describe cada una.





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Zonas No Aptas por Normatividad (NA-N).

Son zonas con estabilidad o inestabilidad que no deben ser intervenidas por

alguna restricción de orden legal. Corresponden a los retiros de los cauces

maduros en la UMI o que presentan una buena expresión morfológica. En la zona

de estudio corresponden a los cauces de las Quebradas La Mina y Portachuelo.

En la primera se evidencian procesos de inestabilidad, principalmente socavación

lateral, que eroda material en los flancos empinados de esta quebrada. La

segunda presenta un menor grado de madurez y desarrollo, por lo que no se

evidenciaron procesos de inestabilidad activos. También se incluyó una corriente

intermitente de agua o vaguada que atraviesa la UMI de norte a sur en un

incipiente proceso de madurez, con un cauce apenas visible topográficamente. Su

importancia radica en que conduce las aguas de la parte alta, donde se evidencian

empozamientos y un mal drenaje, hacia abajo, cruzando por completo la zona del

deslizamiento, con una relación genética innegable entre estos rasgos.

Zonas No Aptas por Inestabilidad (NA-I)

En esta zona se evidencia una inestabilidad clara. Su intervención sería técnica y

económicamente compleja, además de costosa. Para esta zona se recomienda

dirigir los esfuerzos en pro de su mitigación, primero eliminando o reduciendo los

factores detonantes del deslizamiento, tales como: el alto grado de saturación del

el terreno por causa del desorden hídrico al norte de la UMI; el control de las

acequias y caños que existen en la parte alta de la UMI, además del precario

drenaje de la masa en deformación. También se recomienda incentivar la siembra

de especies vegetales que ayuden a estabilizar el terreno.





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La zona no apta por inestabilidad corresponde al movimiento en masa objeto de la

UMI, y que se extiende desde un poco más arriba del Ramal 4 que hasta la vía

inferior del ramal U, ocupando una franja en la parte central de la UMI.

4.3 VEREDA LA HOLANDA PARTE BAJA

4.3.1 Localización fisiográfica

La zona de estudio se localiza en la Vereda la Holanda, al NW del municipio, la

cual limita con las veredas La Mata al Este, Portachuelo y San Esteban al Oeste, y

con el Municipio de San Pedro de Los Milagros al Noroeste. Esta vereda es

atravesada por la vía que comunica los municipios de Girardota y San Pedro de

Los Milagros, y en su parte alta se encuentran zonas de nacimientos de agua que

alimentan las microcuencas de donde se surten los acueductos veredales del

flanco NE del Valle de Aburrá (Quiróz Erazo, 2010).

4.3.2 Geología Regional

Aplica la misma que para la vereda Portachuelo.

4.3.3 Geomorfología de la zona de estudio

En el área de estudio se define una unidad geomorfológica predominante la cual

se caracteriza por presentar un paisaje de montaña dentro de la ladera NE del

Valle de Aburrá, con predominio de depósitos de vertiente de diversa edad;

predominan geoformas de pequeña elevación relativa, del tipo lomo y vaguadas,

así como esporádicos colinas o salientes rocosas aisladas (AMVA, 2006). En

general, sobresalen pendientes altas a moderadas, laderas cortas y convexas; el

patrón de drenaje es subparalelo mostrando un grado de incisión en un amplio





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espectro, situación que constituye el origen de gran parte de los fenómenos que

afectan la zona de trabajo.

4.3.4 Unidad Morfodinámica Independiente

Para la zona de estudio se define una única Unidad Morfodinámica Independiente,

ver Figura 9, teniendo en cuenta pendientes, topografía y variaciones del relieve,

así como a partir de las zonas que presentan inestabilidad (procesos

morfodinámicos). La UMI abarca tres drenajes principales, los cuales son:

Quebrada Guamal con una orientación NW – SE y ubicada en el extremo

occidental de la zona, Quebrada Emilia Cataño con la misma orientación que la

anterior pero hacia el extremo oriental, y la Quebrada Miguel Ortega que confluye

por la margen izquierda de la Emilia Cataño y presenta una orientación NE –SW.

Los límites E y W de la UMI se trazaron siguiendo las divisorias de aguas de las

quebradas anteriormente descritas puesto que presentan gran cantidad de

procesos morfodinámicos a su alrededor, indicando la inestabilidad regional de la

ladera. Los límites superior e inferior se definieron entre las cotas 1850 y 2140

m.s.n.m., durante el trabajo de campo que también permitió reconocer entre otros

aspectos las áreas de afectación de los procesos identificados.

El acceso a la zona de estudio es por la vía que conduce a la vereda Portachuelo

(hacia el municipio de San Pedro), Ramal 12; las principales construcciones se

encuentran aledañas a la vía principal de la vereda La Holanda y también se

observan caminos hacia parcelaciones más distantes.

Las pendientes predominantes se encuentran entre 15 y 30°, pero se pueden

observar áreas suaves asociadas a la confluencia de las quebradas Emilia Cataño

y Miguel Ortega, a zonas de empozamiento y a depósitos de deslizamientos que

suavizan el terreno localmente. Se observan también áreas abruptas asociadas a





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algunos tramos de las quebradas y a contrapendientes en la ladera. En general,

las orientaciones y vergencias de las vertientes presentan tendencias hacia S –

SW.

Figura 9. Unidad Morfodinámica Independiente La Holanda.

4.3.5 Geología Local

Los estudios adelantados en el área de estudio estuvieron orientados a conocer

en detalle las características de las unidades geológicas que afloran en la ladera,

buscando suministrar los insumos para el modelo geológico-geotécnico. Para

adelantar los estudios de geología se realizaron las siguientes actividades:





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Recopilación de información cartográfica y bibliográfica de los estudios

adelantados en el municipio de Medellín y el Área Metropolitana del Valle de

Aburrá.

Se consultó la geología regional en la plancha 131 Santa Rosa de Osos

INGEOMINAS, 2011.

Además se contó con los siguientes estudios adelantados en inmediaciones de la

zona:

• Memoria explicativa del mapa geológico de la plancha 131 Santa Rosa de

Osos (Albarracín et al., 2011).

• Estudio geomorfológico y estructural del Valle de Aburrá (Cuadros, 1987).

• Cartografía e Interpretación de Formaciones Superficiales en el Valle de

Aburrá (Salinas, 1988).

• Cartografía y caracterización de las unidades geológicas de la zona urbana

de Medellín (Rendón, 1999).

También se realizó trabajo de campo para la elaboración de un mapa detallado del

área de estudio; donde se delimitaron los depósitos de vertiente, así como el

levantamiento de los perfiles de suelos, según la metodología aportada por Deere

& Paton, 1971.

Por último, se elaboró la caracterización geológica de los perfiles de meteorización

de los depósitos de vertiente, con el objeto de comprender el mecanismo más

probable de los movimientos en masa y erosión. Las unidades litológicas

identificadas en campo corresponden principalmente a pequeños afloramientos de

rocas (ventanas erosivas) asociadas a la unidad denominada Anfibolitas de





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Medellín, perfiles de meteorización derivados de la misma y predominantemente

depósitos recientes que recubren grandes extensiones de la ladera NE del Valle

de Aburrá, ver Figura 10. A continuación se describen y caracterizan los

materiales vistos en campo:

Figura 10. Mapa de Geología Local

4.3.5.1 Rocas Metamórficas

En la Quebrada Guamal, hacia el SE de la vía principal, se aprecia un afloramiento

de anfibolitas, ver Fotografía 14A, de color verde oscuro a negro, compuestas





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principalmente por cristales de hornblenda de tamaños milimétricos, feldespato y

lentes de cuarzo que siguen la foliación (N03°E/54°NW). Estas rocas se

encuentran fracturadas y con un grado de meteorización medio a bajo; además se

observaron dos familias de diaclasas predominantes, la primera sigue la tendencia

de la foliación y la segunda presenta una orientación N78°W/65°SW.

Fotografía 14. Rocas metamórficas. A) Afloramiento de anfibolitas,

Quebrada Guamal al sur de la vía principal; B) y C) perfiles de suelo

derivados de esquistos y anfibolitas.

En la margen izquierda de Quebrada Guamal, al NW de la vía principal, se

observa un perfil de meteorización derivado de estas rocas, Fotografía 14B y

Fotografía 14C, con un espesor de aproximadamente 2.5 m y conformado

principalmente por intercalaciones de suelos de anfibolita y esquistos micáceos sin

presentar una relación clara, y lentes de cuarzo. Se distinguen zonas más

alteradas de color pardo rojizo, generalmente conformadas por rocas esquistosas

con relictos de una foliación variable (N35°E/45°SE, N66°E/19°SE) y gran

proporción de biotitas alteradas (horizonte 1B), y otras zonas conformadas por

anfibolita en un estado más fresco y masivo (horizonte IC), con patinas de color





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rojizo y foliación definida por los anfíboles con tendencias similares a las

observadas en el horizonte anteriormente descrito.

De acuerdo con las características descritas y la bibliografía consultada, los

materiales anteriormente mencionados pertenecen a las unidades litológicas

denominadas Anfibolitas de Medellín y Esquistos de Cajamarca.

4.3.5.2 Depósitos Vertiente

Dentro del área de trabajo se presentan los depósitos no litificados como las

unidades geológicas más preponderantes, los cuales cubren prácticamente la

totalidad de la zona en estudio. Bajo esta denominación se incluyen los flujos de

lodos y/o escombros.

4.3.5.3 Depósitos de flujo de lodos y/o escombros (Qfl1-Qfe1 y Qfl2-Qfe2)

Este tipo de depósitos se genera cuando en las partes altas de las vertientes se

produce una saturación en los materiales, condición que reduce marcadamente

las propiedades de resistencia y las hace más vulnerables a fenómenos tales

como las altas precipitaciones o movimientos telúricos. Estos eventos, en caso de

ocurrir, le confieren a los suelos un carácter viscoso, debido a la mezcla del agua

con los suelos arcillosos y limosos, de forma que pueden descender más o menos

controlados por los cauces de las corrientes, arrastrando nuevos materiales y

mezclándose caóticamente hasta encontrar oquedades, cañones o vaguadas que

permitan su depositación.

Dependiendo de las características geológicas de la zona fuente se puede dar el

caso que predominen (volumétricamente) los bloques de roca sobre la matriz, en

cuyo caso el depósito se denomina como “flujo de escombros”. En el caso

contrario, es decir, cuando la matriz es más abundante que los bloques, se





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denomina “flujo de lodos”. Sin embargo, por la dinámica errática del fenómeno es

poco probable que se establezca una distribución homogénea de las fases

(bloques/matriz), razón por la cual es factible que unos lugares puedan resultar

como de escombros y otros, incluso cercanos, como de lodos.

A partir de criterios geomorfológicos como el grado de incisión de la superficie de

depositación original, fue posible identificar en la zona de trabajo al menos dos

series de eventos de depositación de flujos. Uno más antiguo esculpido en lomos

y el otro que rellena la vaguada central definido entre dichos lomos.

Dichos depósitos están conformados por fragmentos angulosos a subangulosos

(muy pocos subredondeados) de anfibolita, con tamaños heterogéneos hasta de

3,50 m de diámetro, predominantemente frescos, presentan patinas de oxidación.

Los bloques se encuentran embebidos en dos tipos de matrices diferentes, la

primera areno-limosa de color café grisáceo (Qfl1-Qfe1), humedad media,

plasticidad baja a nula y consistencia media a alta, Fotografía 15; la segunda

corresponde a un limo-arcilloso y en pocas ocasiones varia a areno-limoso, de

color pardo-rojiza a ocre (Qfl2-Qfe2), humedad moderadamente baja, plasticidad

media y consistencia media a alta, Fotografía 16. En ambos casos la relación

bloques/matriz varía entre 50-30/50-70.

Entre las quebradas Guamal y Emilia Cataño, 60 m por encima de la vía principal,

se encuentra un depósito al parecer de flujo de lodos generalmente de color crema

a pardo claro, de matriz arcillo-limosa con humedad media a baja, plasticidad baja

y alta consistencia. Los bloques de este depósito son subangulosos, compuestos

de anfibolita con un grado de meteorización medio a bajo y presentan tamaños

heterogéneos hasta de 60 cm de diámetro efectivo. La relación bloques/matriz es

de 40/60. Este depósito aflora y fue caracterizado en los escarpes asociados a





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varios movimientos en masa rotacionales, Fotografía 17 hacia la margen derecha

de la vía principal (La Holanda – Autopista Norte) y se considera como una

variación del depósitos caracterizado globalmente como Qfl2-Qfe2.

De acuerdo a las relaciones de campo el depósito denominado como Qfl2-Qfe2 se

encuentra sobre el depósito Qfl1-Qfe1, por lo que se asume que este último es

más antiguo.

Fotografía 15. Depósito de flujo de lodos y/o escombros (Qfl1-Qfe1). A) y

B) Depósito sometido a socavación lateral, quebrada Miguel Ortega; C) y D)

Depósito en escarpe de deslizamiento, sector de confluencia de las

quebradas Miguel Ortega y Emilia Cataño.





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Fotografía 16. Depósito de flujo de lodos y/o escombros (Qfl2-Qfe2). A)

Depósito, actualmente sometido a socavación lateral, sobre la margen

derecha quebrada Guamal; B) Depósito en talud de corte, sector El

Chirimoyo; C) Depósito sometido a socavación lateral, margen derecha

quebrada Emilia Cataño.

Fotografía 17. Depósito de flujo de lodos tomado como variación de

Qfl2-Qfe2.





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4.3.5.4 Depósito de deslizamiento (Qd)

El reconocimiento y cartografía de estos depósitos se hacen con base a la

combinación de aspectos como la topografía y observaciones durante el trabajo de

campo. Estos se encuentran distribuidos predominantemente al NW de la zona de

estudio y cercanos a las dos quebradas que limitan el área, generalmente se

encuentran asociados a cicatrices producto de movimientos en masa rotacionales,

zonas de baja pendiente y litologías retrabajadas a partir de los depósitos de lodos

y escombros anteriormente descritos. Comúnmente, en este tipo de depósitos, se

encuentran drenajes inmaduros, líneas de escorrentía activadas en épocas de

lluvia y zonas anegadas.

4.3.5.5 Depósitos aluviales

Depósitos aluviotorrenciales (Qalt)

Asociados a los cauces de las quebradas, normalmente ubicados en las zonas

donde los drenajes tienen un considerable nivel de incisión en las vertientes, se

encuentran depósitos clasto-soportados (hasta 90% de fragmentos) constituidos

por bloques subredondeados a angulosos de anfibolita, con tamaños centimétricos

a métricos y grado de meteorización medio a bajo. La matriz es arenosa a areno-

limosa, de compacidad baja y humedad moderada a alta, Fotografía 18C, D y E.

Hacia el sector donde confluyen las Quebradas Miguel Ortega y Emilia Cataño se

presenta una zona de bajas pendientes (0-5°) en la cual se puede observar la

presencia de dos depósitos aluviotorrenciales con forma de cono y asociados a

crecientes de dichas quebradas, Fotografía 18A y B. Estos depósitos son

clastosoportados y en muchos casos la matriz ha sido lavada en su totalidad, los





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bloques son de anfibolita, subredondeados a subangulosos y con tamaños que

alcanzan los 40 cm.

Fotografía 18. Depósitos aluviotorrenciales (Qalt). A) Cono

aluviotorrencial de la quebrada quebrada Miguel Ortega; B) Cono

aluviotorrencial de la quebrada Emilia Cataño; C) y D) depósitos clasto-

soportados en diferentes tramos de la quebrada Emilia Cataño; E) depósitos

clasto-soportados en la quebrada Guamal.

4.3.6 Morfometría

4.3.6.1 Mapa de pendientes

El mapa de pendientes, Figura 11, elaborado con base en los rangos de pendiente

presentados en la Tabla 3, muestra que en el área de estudio predominan las





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pendientes “altas” (entre 15 y 30°) con vertientes moderadas; en algunos sectores

se presentan pendientes suaves que pueden considerarse escalonamientos o

planicies asociadas a zonas de depositación o empozamiento; también se

encuentran escarpes en menor proporción, que morfológicamente pueden hacer

parte de algunos deslizamientos.

Figura 11. Mapa de pendiente.





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En el mapa de pendientes también se puede observar que los cauces de las

quebradas presentan variaciones y cambios abruptos en la inclinación del terreno,

transitando por sectores de alta pendiente con niveles de incisión considerables y

por zonas más planas donde el cauce es totalmente inmaduro, generando

fácilmente que las aguas transcurran de manera libre sobre la ladera, anegando

los terrenos circundantes y distorsionando la red de drenaje.

Con el fin de analizar los niveles de incisión y los cambios de pendientes se

presentan varios perfiles en la zona de estudio, Figura 12, Figura 13 y , los cuales

atraviesan las quebradas Guamal, Emilia Cataño y Miguel Ortega. En los perfiles

topográficos se puede apreciar la gran variación de los niveles de incisión, sobre

todo entre las quebradas Guamal y Emilia Cataño, encontrándose tramos en que

la incisión de los cauces alcanza hasta 10 m y otros sectores muestran un alto

grado de inmadurez sin alcanzar niveles de incisión considerables. Las

observaciones de campo permiten asociar estos comportamientos a la presencia

de los múltiples depósitos de deslizamiento que deforman la morfología de las

vertientes, propiciando cauces inmaduros, empozamientos y contrapendientes; en

el perfil C-C’ se evidencia una zona casi plana y ondulada entre las quebradas

Emilia Cataño y Miguel Ortega, la cual corresponde a la confluencia de los dos

drenajes, donde se observa un gran empozamiento, escarpes que enmarcan la

zona de pendientes bajas y pequeños conos aluviotorrenciales que ondulan la

superficie.





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Figura 12. Mapa de Perfiles

Figura 13. Perfiles topográficos.





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Fotografía 19. Perfil natural de las dos Quebradas

En general se nota el claro contraste de madurez geomorfológica existente entre

la quebrada Guamal, caracterizada por un cañón profundo, de cauce acorazado

en roca y de alta competencia hidráulica, y las corrientes Emilia Cataño y Miguel

Ortega, con un cauce poco definido, poco incisado y de clara insuficiencia

hidráulica, en especial por encima de la cota 1977 m.s.n.m. Ya aguas abajo de

esta cota la quebrada Emilia Cataño inicia abruptamente su descenso con una alta

pendiente, incremento de la velocidad de flujo y por ende con un marcado poder

erosivo y comportamiento torrencial. Esta situación morfológica de contraste de

pendiente, sumada con el hecho que las quebradas transcurren sobre depósitos

de vertiente sin consolidar, donde el agua puede fácilmente erodar la matriz limosa

a limo-arenosa favorece la incisión (profundización del cauce) y las socavación

lateral (desestabilización de las orillas). Los bloques rocosos desconfinados, así

como bloques inestables de suelo (desgarres y deslizamientos) caen al cauce, se

mezclan con el agua, cambian su viscosidad y generan eventos de movimiento

rápido y turbulento que en general superan la geoforma de vaguada y afectan

vastas áreas en las zonas bajas de la ladera. Dichos fenómenos se denominan

avenidas torrenciales, y sus condiciones están dadas en la zona, especialmente

asociadas a la estructura en formación del cauce de la quebrada Emilia Cataño.





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4.3.7 Mapa de Aspectos

El mapa de aspectos, Figura 14, muestra claramente que la vergencia de las

pendientes es predominantemente en dirección S – SE, la ladera drena en general

hacia el sur buscando su nivel base (en este caso el Rio Medellín). En la quebrada

Miguel Ortega se observa que las pendientes se orientan en dirección N – NW,

contrastando con las vergencias predominantes.

Figura 14. Mapa de aspectos





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4.3.8 Marco Morfodinámico

La morfodinámica es definida como la rama de la geomorfología que estudia el

origen y características de los procesos superficiales (exógenos) que esculpen el

paisaje y constituye una de las herramientas claves para el diagnóstico de las

problemáticas de estabilidad. Bajo este enfoque se ejecutó un levantamiento

detallado de la zona de estudio, donde se identificaron abundantes rasgos de

inestabilidad, en particular: zonas húmedas, líneas de escorrentía, escarpes de

deslizamientos activos, grietas de tracción y de cizalla, cicatrices de

deslizamientos y bloques en superficie, Figura 15; estos evolucionan y cambian en

el tiempo, modifican el paisaje y su dinámica influye sobre las obras civiles,

además muestran una relación directa con la configuración geomorfológica del

área (zonas con predominio de pendientes altas que actúan como detonante para

los procesos controlados por la gravedad) y la disponibilidad de agua y su manejo

en superficie.

A continuación se presenta un análisis multitemporal de la zona de estudio para

observar la variación de la actividad morfodinámica y la descripción de los

procesos y sus evidencias.





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Figura 15. Mapa de procesos morfodinamicos.

4.3.9 Análisis Multitemporal

Para la realización del análisis multitemporal no fue posible la consecución de

fotografías aéreas, motivo por lo cual se utilizaron imágenes de Google Earth de

los años 2005, 2009, 2011 (Figura 22), lo que permite realizar una descripción y

comparación de las variaciones que ha sufrido la ladera en los últimos 9 años.





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Figura 16. Análisis multitemporal a partir de imágenes de Google Earth.





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En el año 2005 se observa una zona “relativamente estable” sin procesos

representativos, con quebradas poco incisadas y áreas desprovistas de

vegetación usadas para sembrar.

Para el año 2009 no hay cambios considerables en cuanto a procesos

morfodinámicos pero se aprecian varias construcciones (nuevas viviendas y

acueducto).

En el año 2011 y hasta la fecha la actividad de procesos morfodinámicos ha

aumentado considerablemente, se observan incluso deslizamientos en la ladera

arriba de la vía de acceso a La Holanda, así como la socavación lateral en las

quebradas, en especial en la Emilia Cataño, adyacente al tanque veredal en

desuso; se observan también claras cicatrices de erosión cerca de la vía

“principal” y muchas más intervenciones tales como la vía secundaria para un

proceso de parcelación que se aprecia hacia la parte inferior de la UMI.

4.3.10 Procesos Morfodinámicos

4.3.10.1 Deslizamientos y desgarres

Los deslizamientos son movimientos en masa con una superficie de ruptura

definida, donde el material se mueve ladera abajo principalmente por efecto de la

gravedad (Goudie, 2006). La velocidad de dicho desplazamiento varía en un

amplio rango y de hecho es uno de los criterios de clasificación (Varnes, 1998).

Estos fenómenos constituyen uno de los procesos más importantes en la zona de

estudio, distribuidos de manera amplia, concentrándose especialmente en las

laderas que conforman la margen derecha de vía principal (La Holanda –

Autopista Norte), Figura 17A y B y en las márgenes de los drenajes que a su vez

muestran los mayores grados de incisión, involucrando los depósitos de vertiente

que conforman la zona de estudio, Figura 17C. Tanto los procesos en estado





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activo como los inactivos presentan superficies de ruptura curvas, exhiben coronas

semi-circulares generalmente continuas, Figura 17, y grietas concéntricas que

indican dinámicas remontantes y definen escarpes escalonados.

En el área de interés también aparecen desgarres de material asociados a los

deslizamientos de mayor dimensión y en algunos casos se pueden observar en las

márgenes de las quebradas como consecuencia del desconfinamiento de material

por acción de la socavación lateral y de fondo, Figura 17G, H e I, no presentan

una distribución preferencial en la zona de interés ni en los diferentes materiales

que afecta.

4.3.10.2 Agrietamiento

En el área de interés se encuentran múltiples agrietamientos asociados a

procesos como movimientos en masa lentos pero activos que generan escarpes,

evidenciando la inestabilidad del terreno. Las grietas que predominan son de

tracción, las cuales se presentan distribuidas de forma aleatoria en la zona de

trabajo, exhibiendo aberturas (de hasta de 20 cm) y desplazamientos verticales (a

favor de las pendientes) en algunos casos Figura 18A, con patrones de

distribución semi-rectos a semi-circulares y generalmente asociadas a los

deslizamientos rotacionales, aunque también se encuentran de manera aislada

sobre las laderas.

También se pudo observar la presencia de una grieta de rumbo (de gran extensión

contigua a la margen izquierda de la quebrada Guamal, con una cinemática

dextral, disectada por otras grietas de tracción diagonales y con aberturas de

hasta 50 cm en algunos tramos. Esta grieta y su comportamiento posiblemente se

asocia a el desplazamiento lento vertiente abajo del material que conforma la parte

central de toda el área de estudio, (entre las quebradas Guamal y Emilia Cataño),





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Figura 17. Deslizamientos y desgarres. A) y B) deslizamientos aledaños a

la vía principal; C) Deslizamiento margen derecha de la quebrada

Emilia Cataño; D), E) y F) Deslizamientos activos e inactivos sobre la

ladera; G), H) y I) Desgarres margen derecha e izquierda de la quebrada

el Guamal.





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Figura 18. Agrietamiento. A) Grieta de tracción en la ladera, con abertura

de hasta 20 cm; B) Grieta de rumbo.

dicho desplazamiento puede ser atribuido a la sobrecarga que generan los

depósitos de vertientes y de deslizamiento distribuidos en la ladera, sumado con la

inestabilidad derivada de la dinámica fluvial en superficie y el alto grado de

saturación por la abundante presencia de zonas de empozamiento. Esta masa es

de grandes dimensiones, con unos 200 a 300 m de longitud y unos 120 m de

amplitud en promedio. A pesar que no hay certeza cartográfica de la conexión

entre la masa superior (entre cotas 2055 y 1995 m.s.n.m.) y los fenómenos que

afectan el talud de la vía de acceso a La Holanda (cotas 1970.9 a 1940 m.s.n.m.)

se puede concluir que existen evidencias de fenómenos de inestabilidad de gran

escala.

4.3.10.3 Escarpes

En la zona de estudio se observan escarpes de pequeñas dimensiones (no

sobrepasan los 80 cm de altura), de formas semi-rectas a semi-circulares, en los

cuales muchas veces aflora material de depósito de vertiente. El origen de estas





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geoformas puede atribuirse a movimientos tanto verticales como horizontales del

terreno, evolución de grietas, además de los asociados a los movimientos en

masa como es el caso de un escarpe, Figura 19A, de gran extensión longitudinal

que enmarca varios deslizamientos aledaños a la vía principal (margen derecha La

Holanda – Autopista Norte). En muchos casos se observan disectados o

escalonados por el movimiento diferencial del terreno, Figura 19B.

Figura 19. Escarpes. A) Escarpe asociado a movimientos en masa, aledaño

a la vía principal; B) Escarpe observado en la zona de confluencia de

las quebradas Emilia Cataño y Miguel Ortega.

4.3.10.4 Socavación lateral

La socavación es un proceso erosivo activo que se da en los cauces de los

drenajes de incisión moderada y alta donde la fuerza del agua ocasiona la

remoción de los materiales de las orillas y del fondo del cauce, dando lugar al

aumento de la carga de sedimentos en la corriente (Suárez, 2001; Thomas, 1974).

Este fenómeno se presenta tanto en la quebrada Guamal como en la Emilia

Cataño, Figura 20, de forma general, puntual y donde las pendientes son

abruptas, ocasionando severos procesos de remoción de material en sus





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vertientes o taludes laterales. En algunos casos se relaciona con la presencia de

deslizamientos recientes o desgarres, activados por el efecto del desconfinamiento

generado por arrastre de material; afectan los materiales de vertiente y dejan

grandes depósitos de bloques sobre el lecho de las quebradas conformando

organales, los cuales posteriormente pueden ser transportados por el cauce,

atribuyéndole un carácter de aluvio-torrencialidad. Este proceso, a pesar de estar

presente, no constituye un problema puesto que no se encuentran obras civiles lo

suficientemente aledañas para ser afectadas, pero es evidencia del

comportamiento y energía de los drenajes que influyen en la estabilidad de los

terrenos ubicados ladera abajo.

Figura 20. Socavación lateral. A), B) y C) Socavación en márgenes de la

quebrada Emilia Cataño; D) socavación lateral en la quebrada Guamal.





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4.3.10.5 Sobrepastoreo

En gran parte de las laderas de la zona de estudio se identificaron gran cantidad

de terracetas que pueden ser atribuidas a las actividades ganaderas de la región,

las cuales ondulan el terreno, forman irregularidades y generan un proceso que se

caracteriza por un movimiento lento, imperceptible y constante a favor de las

pendientes, pero que no es lo suficientemente intenso como para generar

perturbación de las estructuras y arboles ubicados sobre la ladera.

4.3.10.6 Afloramientos de agua

En la zona de estudio se encontraron varios sitios en donde afloran pequeñas

corrientes de aguas, asociados a las superficies de deslizamiento activas y a

algunas vertientes de los drenajes, sujetos a la variabilidad del clima y a la

capacidad de infiltración. Estos sitios relacionan el agua como posible agente

detonante de inestabilidad del terreno y podría indicar la presencia de niveles

freáticos someros en algunos sectores y el mal manejo de aguas superficiales en

otros.

4.3.10.7 Bloques en superficie

Quizás el rasgo de mayor preponderancia del lote de trabajo es la común

ocurrencia de grandes bloques rocosos en superficie. Algunos de estos bloques

alcanzan los 4,0 m de diámetro, son angulosos y cubiertos por una pátina negra.

Su composición corresponde a anfibolitas, gneises y metagabros. Estos bloques

hacían parte de los flujos de lodos y/o escombros que constituyen la geología del

predio (como se verá más adelante), pero la lenta y continua actividad erosiva del

agua de escorrentía remueve la matriz destapando los bloques, llegando incluso a

desconfinarlos hasta permitir reacomodarse en las vaguadas de la ladera.





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4.3.10.8 Líneas de escorrentía y empozamientos de agua

En la zona de estudio se observan múltiples líneas de escorrentía Figura 21A, las

cuales tienden a concentrarse en algunos sectores, por lo general siguen la

dirección de las pendientes y desembocan a los principales afluentes o en muchos

casos alimentan las zonas de empozamiento.

Los empozamientos de agua, Figura 21, están asociados al comportamiento

caótico de los drenajes que presentan tramos inmaduros y propensos al desborde

de agua, mal manejo de las aguas superficiales, ausencia de obras para el

transporte de estas como cunetas y zonas de pendientes muy suaves y contrarias

a la ladera generadas por los procesos de deslizamientos y sus depósitos

derivados. La presencia de líneas de escorrentía y zonas donde el agua se

estanca, acumula y recarga constantemente las laderas, es evidencia de que el

agua posiblemente es uno de los principales factores detonantes de los procesos

e inestabilidad observados en el área de estudio.





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Figura 21. Líneas de escorrentía y empozamienentos de agua. A) Línea de

escorrentía que corre entre las quebradas Miguel Ortega y Emilia

Cataño; B) Empozamiento de agua en la zona de confluencia de las

quebradas Miguel Ortega y Emilia Cataño; C) Empozamiento cercano a

la vía principal; C) Empozamiento contiguo a la margen derecha de la

quebrada Guamal.

4.3.11 Zonificación de la Aptitud Geológica

Para la vereda la Holanda la zonificación no se encontraba dentro de los alcances

contractuales. Sin embargo, durante la evaluación hidráulica del cauce Emilia

Cataño se observaron evidencias morfológicas que obligan a los profesionales

involucrados en el proyecto a definir la zona de estudio como una zona una zona

no apta por procesos de inestabilidad. Lo anterior con base en criterios netamente





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cualitativos y basados en las evidencias de la morfodinámica presente en la zona

de estudio, la cual entre otras sugiere cauces inmaduros de afluentes de agua a la

quebrada Emilia Cataño, suelos altamente saturados en las áreas circundantes,

movimientos en masa activos, etc.

En este sentido se recomienda entonces que en la vereda La Holanda, y

específicamente en el área comprendida al interior de la UMI definida, se asigne la

categoría de zona no apta por procesos de inestabilidad hasta tanto no se realicen

estudios de detalle sobre la UMI o un área de mayor tamaño en caso de que los

procesos morfodinámicos así lo indiquen en el corto plazo

Zonas No Aptas por Inestabilidad (NA-I)

En esta zona se evidencia una inestabilidad clara. Su intervención sería técnica y

económicamente compleja, además de costosa. Para esta zona se recomienda

dirigir los esfuerzos en pro de su mitigación, primero eliminando o reduciendo los

factores detonantes del deslizamiento, tales como: el alto grado de saturación del

el terreno por causa del desorden hídrico al norte de la UMI; el control de las

acequias y caños que existen en la parte alta de la UMI, además del precario

drenaje de la masa en deformación. También se recomienda incentivar la siembra

de especies vegetales que ayuden a estabilizar el terreno.





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5 GEOTÉCNIA

Para la ejecución del componente geotécnico se realizaron diferentes actividades

dentro de las que se resaltan, trabajo de campo geológico que se describe en

capitulo anterior, exploración del subsuelo mediante la ejecución de sondeos

exploratorios con equipos mecánicos de rotación y percusión, ensayos de

laboratorio y análisis de información.

De acuerdo con el alcance definido para el trabajo en la zona de estudio de la

vereda Portachuelo se tendrá como resultado la elaboración de un mapa de

zonificación de la amenaza cualitativa por movimientos en masa, herramienta que

servirá al Municipio de Girardota para la planificación del territorio en este sector.

En el caso de la vereda La Holanda el alcance está definido en realizar un

diagnóstico de la zona que permita de manera indirecta valorar la probabilidad de

ocurrencia de un evento tipo avenida torrencial. Para tal fin, y como parte del

criterio de los profesionales involucrados se determinó realizar una valoración

geológica de la zona circundante a la de la problemática, realizar exploración del

subsuelo y un análisis hidrológico e hidráulico.

5.1 METODOLOGÍA EMPLEADA PARA LA EXPLORACIÓN DEL SUBSUELO

Habiendo definido los sitios de ejecución del sondeo exploratorio y resuelto la

logística para el abastecimiento de agua para cada una de las futuras plataformas

de perforación se dio inicio a la etapa de exploración. Es de resaltar que en vista

de la magnitud y características de los materiales identificados durante la

ejecución de los sondeos, se decidió como criterio de los profesionales

involucrados en el proyecto aumentar en un 43% la cantidad total de metros de





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perforación para un total de 229 m discriminados en 200 m para la vereda

Portachuelo y 29 m en la vereda la Holanda. Cabe resaltar que aunque la finalidad

del estudio para la vereda La Holanda era la evaluación del potencial riesgo a un

proceso torrencial por escorrentía superficial, el grupo interdisciplinario consideró

necesario la realización de exploración del subsuelo mediante sondeos

exploratorios. Sin embargo, las condiciones viales para el acceso de vehículos de

carga a la zona de estudio limita la realización de exploración del subsuelo

mediante equipos de rotación con coronas de diamante, razón por la cual las

perforaciones ejecutadas se llevaron a cabo mediante equipos de percusión

realizando ensayos de Penetración Estándar cada metro.

Como parte del trabajo en algunos de los sitios en donde se realizó perforación del

subsuelo se instaló un piezómetro tipo Casagrande. En total se instalaron 3

piezómetros los cuales fueron monitoreados hasta el último día de trabajo de

campo.

5.1.1 Equipos y Técnicas Empleadas

Como se mencionó anteriormente, una vez se solucionó el suministro de agua

para la ejecución del trabajo se procedió a dar inicio a la campaña exploratoria con

un equipo de perforación mecánico. Es importante mencionar que la campaña de

exploración estuvo definida para ser llevada a cabo mediante la utilización de dos

equipos de perforación, sin embargo, el escaso caudal de agua impidió llevar a

cabo el cronograma como estaba inicialmente previsto, dando como resultado la

obligación de realizar la campaña solo con un equipo de perforación. Este factor

incidió en el tiempo de ejecución del trabajo aumentando casi en un mes la

campaña de campo.





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Para la realización de las perforaciones se dispuso de un equipo mecánico de

rotación en diámetro NQ, el cual incluye herramientas y dispositivos para la

realización del ensayo de Penetración Estándar. De igual forma se dispuso de un

equipo de percusión tipo trípode para la realización de las perforaciones en la

vereda La Holanda parte baja.

La instalación del equipo se llevó a cabo por personal calificado para tal fin, el cual

entre otras prestó atención a toda una serie de procedimientos que permiten

garantizar la calidad de las muestras recuperadas así como la confiabilidad de los

ensayos in situ llevados a cabo durante la ejecución del sondeo.

Figura 22. Equipo utilizado en las perforaciones.

En el Anexo 9 se presentan todos los registros de las perforaciones realizadas

tanto en la UMI Portachuelo como en la UMI La Holanda.





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Todas las muestras de suelo y núcleos de roca recuperados fueron debidamente

rotulados y almacenados en bolsas plásticas y cajas porta núcleos

respectivamente según protocolos internos de la empresa. De igual forma

conforme se avanzó la perforación se llevó un registro diario del avance de la

perforación así como de la posición del nivel de aguas freáticas en el pozo. Este

documento entre otras contiene información como presión hidráulica de avance,

rendimiento día del equipo, tipo de material perforado, posición del nivel de aguas

freáticas, valor del ensayo de penetración Estándar y todas las maniobras

realizadas durante el trabajo en el pozo.

Figura 23. Esquema de ejecución de perforaciones a percusión.

En la vereda la Holanda el estudio tenía como finalidad evaluar desde el punto de

vista cualitativo la posibilidad de ocurrencia de un evento natural asociado al

cuerpo de agua de la zona.





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5.2 INFORMACIÓN RECOLECTADA DURANTE LA EXPLORACIÓN

Como resultado de la exploración de campo adelantada se presenta la Tabla 5, en

la cual se muestran la cantidad de muestras, ensayos, metros de perforación,

porcentaje de roca y demás de interés para el proyecto.

Tabla 5. Resumen de exploración de campo

Descripción Cantidad

Ensayos de SPT 109

Ensayos de %W 109

Ensayos de LL 37

Ensayos de LP 37

Ensayos Granulométricos 37

Metros de roca perforados 60

Metros de suelo perforados 137,4

Numero de perforaciones 11

A partir de estos resultados se pudo además, corroborar la estratigrafía de la zona

de estudio para cada vereda, así como otra información de interés como fue nivel

de aguas freáticas, espesores de llenos, propiedades mecánicas de los materiales

etc.

5.3 ENSAYO DE PENETRACIÓN ESTÀNDAR

La ejecución del ensayo de Penetración Estándar, comúnmente conocido como

SPT (Standard Penetration Test), consiste (según la norma ASTM D-1586) en

penetrar en el suelo un saca-muestras (Split Spoon – Ver Fotografía 10)

normalizado, dejando caer un martillo de 63,5 Kg. de peso, sobre la barra de

perforación desde una altura de 76 cm.; el número de golpes necesarios para

introducir el saca-muestras 30 cm. en el suelo es definido como el factor N. De





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acuerdo a la norma, este ensayo puede ser realizado sobre suelos granulares,

arcillas y rocas suaves.

Acorde a las características del subsuelo, y el detalle requerido en la

caracterización del subsuelo, este ensayo se efectúa de manera continua o

discontinua, generalmente cada metro de profundidad.

Figura 24. Muestreador estándar o cuchara partida (Split Spoon) utilizado

durante la realización del ensayo de penetración estándar (SPT).

A partir del número de golpes y del tipo de suelo, mediante el uso de correlaciones

internacionalmente conocidas es posible estimar las propiedades y parámetros

geomecánicos del suelo. De cada ensayo de SPT realizado se recupera una

muestra de 45 cm de longitud que permite además de medir la resistencia a la

penetración de la cuchara normal de muestreo (Split Spoon), deducir conceptos

relativos a las propiedades cualitativas del material, su génesis y clasificación

estratigráfica. Las muestras representativas de cada paquete estratigráfico fueron

posteriormente enviadas al laboratorio de suelos.

Las muestras recuperadas con la cuchara normal de muestreo (Split Spoon), se

denominan muestras alteradas, y son almacenadas en bolsas plásticas; cuando

durante la ejecución de la perforación, el muestreador estándar es cambiado por

un muestreador tipo tubo de pared delgada (Shelby) es posible recuperar

muestras inalteradas usadas en ensayos que permiten la determinación directa de





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parámetros de resistencia de los materiales. En la Figura 25 se presenta un

ejemplo del muestreador de pared delgada.

Figura 25. Muestreador tipo tubo de pared delgada (Shelby) utilizado para

muestras inalteradas.

A partir de los ensayos de penetración Estándar ejecutados en campo cada metro

sobre el avance de la perforación se pudo inferir de manera indirecta el estado de

consistencia de los materiales así como la resistencia al corte de los mismos. Los

resultados de campo obtenidos en cada una de las perforaciones fueron

procesados en la oficina a través de las correcciones sugeridas según las teorías,

dando como resultado un número de N60 con el cual se realizaron los análisis y la

determinación de múltiples parámetros mecánicos de los materiales presentes en

la zona de estudio.





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Tabla 1. Ejemplo de tabla para la corrección del valor de N de campo

Con relación a los valores de Nspt obtenidos se observa como en las zonas

superficiales y en general hasta la profundidad de los llenos en algunos casos o de

los espesores de los materiales removidos, los valores de Nspt se observan bajos

con variaciones entre 4 y 10 golpes/píe. Conforme se pasan los depósitos

recientes y se comienza a penetrar en los materiales residuales, se observa un

incremento en el valor de Nspt hasta alcanzar valores de rechazo y posteriormente

horizontes de roca parcialmente alterada hasta roca fresca. En el Anexo 10 se

presenta los cálculos para el análisis de la información de los sondeos realizados.

En las siguientes figuras se muestra la variación en profundidad para grupos de 4

sondeos. Aunque se observa cierta dispersión en los datos, los resultados

individuales permiten definir una tendencia según el horizonte de material. Para

las dos ilustraciones es posible inferir una tendencia de 4 a 10 golpes/pie en los

9,0 m iniciales de material, zona que se estima es la potencialmente inestable y la

2 1

75

Profundidad Gama Esf. Vert 0-15 15-30 30-45 Ce Cb Cr Cs Cn N60

1,80 17 30,6 4 9 60 0,45 1 0,75 1,1 1,46 37

3,00 17 51 9 8 5 0,45 1 0,75 1,1 1,29 6

4,00 17 68 5 5 5 0,45 1 0,75 1,1 1,17 4

5,00 17 85 6 5 6 0,45 1 0,85 1,1 1,07 4

6,45 17 109,65 5 5 5 0,45 1 0,95 1,1 0,96 4

7,45 17 126,65 11 11 12 0,45 1 0,95 1,1 0,89 9

8,95 17 152,15 17 19 47 0,45 1 0,95 1,1 0,81 25

9,60 17 163,2 34 60 60 0,45 1 0,95 1,1 0,78 43

N60=Ce*Cs*Cb*Cr*N

N

CORRECIÓN DEL Nspt DE CAMPO

Tipo de Martillo

Diámetro de la perf (mm)

SONDEO S1

Sondeo





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cual ha estado sujeta a los recientes movimientos. A partir de los 9,0 m se observa

que para el tramo comprendido entre la zona alta y la parte media del área de

estudio la tendencia aparentemente se mantiene hasta niveles más bajos en

coincidencia con los horizontes de saprolitos o horizontes de roca. En la zona

media baja del movimiento se observa que a partir de los 9m en adelante se

presenta una notable diferencia en el valor del Nspt factor que refuerza la hipótesis

del espesor de material potencialmente inestable.

Figura 26. Variación del Nspt con la profundidad

10 20 30 40 50 60

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

% W

Pro

f, m

N'60

Variación de Nspt y WSondeos 1 y 4

Nspt* W%

10 20 30 40 50 60

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

% W

Pro

f, m

N'60

Variación de Nspt y WSondeos 5 y 8

Nspt* W%





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5.4 PIEZOMETROS TIPO CASAGRANDE

Un piezómetro es o bien un dispositivo utilizado para medir la presión del líquido

estático en un sistema mediante la medición de la altura a la que una columna del

líquido se eleva contra la gravedad, o un dispositivo que mide la presión de las

aguas subterráneas en un punto específico. Un piezómetro está diseñado para

medir las presiones estáticas.

Figura 27. Esquema de Piezometro de Casagrande





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En la zona de estudio fueron instalados tres piezómetros cada uno de ellos en las

perforaciones 2, 4 y 7. Con estos se pudo llevar un registro de la variación y

posición del nivel de aguas freáticas en sitios de interés para el desarrollo del

proyecto.

Los resultados de esto indican la existencia de nivel de aguas a profundidades

someras, del orden de 2,0 m en algunos sitios y hasta de 4,0 m en otras zonas. A

partir de esta información y la obtenida posterior a la descripción de las muestras

de suelo, se define que existe una zona de tránsito de agua que coincide con

horizontes de materiales de relativa alta permeabilidad como son arenas o limos

arenosos. Aunque estos materiales se encuentran subyacidos por horizontes de

roca con diferentes grados de meteorización, se puede definir que la zona de

tránsito de agua se ubica entre el nivel superficial y aproximadamente 8,0 a 10,0 m

de espesor de materiales permeables.

5.5 PARÁMETROS DE RESISTENCIA

Con base en los valores de penetración estándar corregidos y a través de

numerosas metodologías que se basan en correlaciones matemáticas se procedió

a definir los parámetros de resistencia mecánica y de deformabilidad todos ellos

de interés para los posteriores análisis geotécnicos.

Dichas correlaciones entre otras, permiten definir valores de cohesión, ángulo de

fricción, módulos de reacción, velocidad de onda de corte, modulo elástico, etc. En

la siguiente tabla se muestran los resultados para uno de los sondeos realizados,

datos que como se menciona anteriormente provienen de una correlación con el

valor de Nspt.





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Tabla 6. Resultados de los sondeos realizados.

En términos generales y como consecuencia de los eventos de inestabilidad se

determina que los materiales ubicados en el horizonte de suelo superficial el cual

está compuesto principalmente por depósitos de vertiente tipo flujo de escombros,

se encuentra en un estado de resistencia residual el cual limita su estabilidad en el

corto, mediano plazo. De igual forma las severas condiciones de saturación

detectadas, con niveles freáticos que en algunas zonas ascienden a 2,0 m por

debajo de la superficie impactan de manera negativa en el comportamiento del

terreno.

No

Mu

estr

a

Pro

f

% W

LL

LP ip

Pro

f

Nspt

kh -

t/m

3

E -

MP

a

Cu -

Kpa

phi -

°

Vs -

m/s

2 1,80 31,02 32,5 21,7 1,80 37 1233,33 31,04 222,00 37,24 293,10

4 3,00 30,95 37,48 24,88 12,6 3,00 6 200,00 8,45 36,00 26,79 159,04

5 4,00 31,11 34,6 20,36 14,24 4,00 4 133,33 6,49 24,00 25,61 138,78

6 5,00 24,27 0 5,00 4 133,33 6,49 24,00 25,61 138,78

8 6,45 19,16 0 6,45 4 133,33 6,49 24,00 25,61 138,78

9 7,45 22,33 0 7,45 9 300,00 11,10 54,00 28,26 182,25

11 8,95 30,74 24,8 19,6 5,2 8,95 25 833,33 23,05 150,00 33,96 256,91

13 9,60 11,97 0 9,60 43 1433,33 34,88 258,00 38,73 308,28

SO

ND

EO

1





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6 RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO

Sobre casi la totalidad de las muestras de suelo recuperadas se adelantaron

ensayos tendientes a determinar las propiedades físicas y mecánicas de los

materiales presentes en la zona de estudio. Para tal fin se realizaron ensayos de

contenido de humedad, límites de consistencia, granulometrías, lavados sobre la

malla 200 y ensayos de resistencia al corte directo.

6.1 ENSAYOS DE CONTENIDO DE HUMEDAD

Los resultados de estos ensayos muestran contenidos de humedad que variables

entre 12 y 35% con algunas zonas que registran valores por encima del 50%, ver

Anexo 11. En total se realizaron 109 ensayos de contenido de humedad,

resultados que fueron graficados en conjunto con los valores de límites de

consistencia para verificar el estado de consistencia de los materiales que

conforman la zona de estudio.

Cabe resaltar que en vista de la carencia de agua a nivel superficial en los cauces,

no se esperaba identificar niveles de agua freáticas a profundidades someras. Sin

embargo, con el inicio de la exploración directa se identificó la existencia de agua

freática la cual posiblemente tiene trayectoria en sentido de la pendiente del lote.

Este planteamiento se hace en vista del mayor nivel encontrado en algunas zonas

con menor cota, sitios en donde se registra niveles a menos de un metro de la

superficie actual.





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Figura 28. Variación del porcentaje de humedad con la profundidad.





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6.2 LÍMITES DE CONSISTENCIA

Para realizar la caracterización de los materiales de acuerdo con la norma de

clasificación de suelos SUCS, se procedió a seleccionar algunas muestras de

suelo sobre las cuales se llevarían a cabo los ensayos de límite líquido y limite

plástico. Estos ensayos muestran que en la mayoría de los casos el material que

conforma el lote se encuentra con contenidos de humedad por encima del límite

plástico pero por debajo del límite líquido. Sin embargo, con base en el índice

plástico se observa que el material presenta un rango estrecho para pasar al

estado líquido, factor que explicaría la relación evidenciada entre los eventos de

inestabilidad y la conducción de aguas superficiales y subsuperficiales.

Los resultados de los análisis muestran valores de límite líquido variables entre 19

y 51% y valores de límite plástico del orden de 18 al 29% para las muestras de

suelo recuperadas en el vereda Portachuelo. En el caso de la vereda La Holanda

parte baja, se observan valores de límite líquido del orden de 29 a 40% y valores

de límite plástico del orden de 27%. Los bajos valores de índice plástico indican la

sensibilidad de los materiales a cambiar de estado como consecuencia de

incrementos en los contenidos de humedad. Consultar Anexo 12.

Es importante anotar que en la mayoría de los casos los valores de límite líquido

están por debajo de los valores de porcentaje de humedad registrados para la

misma muestra. Sin embargo, las propiedades arenosas de los materiales reducen

el rango del valor del índice plástico factor que afecta notablemente el

comportamiento de los materiales que conforman el subsuelo de estudio.

En este sentido y pasando al sentido práctico de los resultados, el comportamiento

estable del terreno se podrá ver seriamente afectado por efecto de los cambios

súbitos en los contenidos de humedad del terreno. Ahora bien, como se describe





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en el componente geológico, toda la zona de estudio cuenta con condiciones

hidrogeológicas que favorecen la acumulación y flujo de agua por toda la zona,

constituyéndose este como el principal detonante de los problemas geotécnicos

evidenciados en la zona.

Figura 29. Variación de los limites vs % W con la profundidad.

10 20 30 40 50

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

% W

Pro

f, m

LL

Variación de LL y WSondeos 1 al 7

Nspt* W%

10 20 30 40 50

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

% W

Pro

f, m

LP

Variación de LP y WSondeos 1 al 7

Nspt* W%





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Nótese en cada una de las gráficas como se puede inferir el estado de

consistencia de los materiales a lo largo de la profundidad explorada. En el caso

del límite plástico, se observa como una gran cantidad de los datos de humedad

alcanzan el valor definido como límite plástico de los materiales según ensayos de

laboratorio. En tales condiciones se infiere un estado casi plástico para el material,

por lo tanto su deformabilidad y resistencia son ahora más dependientes de los

cambios de humedad.

En el caso de la gráfica que representa el límite líquido es claro que la gran

mayoría de los valores de porcentaje de humedad medidos se ubican en un rango

inferior al límite líquido definido para los materiales presentes en el lote. Aunque

este comportamiento es consecuente con lo identificado en las muestras de suelo

recuperadas, los valores de índice plástico muestran un estrecho rango entre el

límite plástico y el límite líquido.

6.3 CURVAS GRANULOMÉTRICAS

Sobre las muestras de suelo seleccionadas para la realización del ensayo, se llevó

a cabo el proceso de tamizaje para determinar la composición granulométrica de

los materiales presentes en la zona de estudio. Como resultado de esto se

realizaron 37 ensayos de granulometrías, algunas de ellas con lavado; información

que permitió caracterizar mediante las cartas de clasificación los tipos de

materiales presentes. En el Anexo 13 se presentan los resultados de las

Granulometrías realizadas a las muestras de suelo en ambas UMI.

En general las curvas muestran una gradación discontinua por la ausencia de

algunos tamaños de partículas. Sobre casi todas las curvas predomina un pasante

del tamiz 200 de aproximadamente el 20 al 10%. De igual forma y como se

observa en la Figura 30 las partículas se encuentran en un rango de tamaño





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variable entre 3 y 0.08 mm y el 70% del suelo que pasa el tamiz esta por debajo

de 1mm.

Figura 30. Curva granulométrica

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,0100,1001,00010,000100,000

Po

rcen

taje

qu

e p

asa

(%)

Abertura de la malla (mm)





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7 HIDROLOGÍA E HIDRÁULICA

7.1 PRELIMINARES

Los levantamientos de campo se realizaron por toma de datos formando una nube

de puntos utilizando estación total digital y nivel de precisión, aplicando la

siguiente cronología:

Realización de poligonales.

Localización de deltas de topografía.

Nivelación de deltas de topografía

Perfil topográfico del eje del río

Secciones transversales del río

Levantamiento de estructuras existentes

En el Anexo 14 se entregan los levantamientos topográficos realizados en las dos

zonas de estudio.

El sitio de este estudio estudio hidrológico en la vereda Portachuelo se centra

sobre la huella existente de un afluente natural que al parecer se desprende de la

Quebrada La Mina, (microcuenca media alta), como un aliviadero, ante eventos

extremos máximos y descarga las aguas de escorrentía sobre toda una planicie

con pendiente suave en la zona alta y central de la UMI Portachuelo, este caudal

de agua escurre por predios privados y por las vías (ramales 7, 4 y 1) que actúan

como interceptores de los flujos para finalmente descargar gran parte en la

quebrada Portachuelo, que posteriormente al cruzar la Doble Calzada Bello –

Hatillo entrega al Río Medellín.





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Hay evidencias en la zona media Vereda Portachuelo, y específicamente en la

zona del deslizamiento, de tres niveles del terreno, sectorizado por las vías de

comunicación entre el Ramal 1 (anteriormente circular, que conectaba dos niveles

del terreno) y el Ramal 4, donde escalonadamente van drenando las aguas de un

lote a otro, sin ningún control y con algunas estructuras de drenaje artesanales

sobre las vías, pero seguramente sin un diseño técnico adecuado.

Hacia la parte alta de ambas cuencas se identifican zonas de topografía empinada

a escarpada cuyo patrón de distribución no es muy claro, que está asociado con

las cabeceras de las corrientes de mayor jerarquía y con posibilidad de desborde

frecuente por no tener un cauce bien estructurado, tal como se refleja en la parte

alta tanto de la zona de estudio de la Vereda Portachuelo como en La Holanda.

En el intermedio de ambas cuencas se identifican una serie de lomos

profundamente entallados y con dirección concordante con la red de los

principales drenajes de la ladera.

El otro sitio de estudio queda sobre la vereda La Holanda, por este sector pasan la

Quebrada Emilia Cataño y la Quebrada La Guamala, que ambos son afluentes de

la Quebrada San Esteban la cual luego de cruzar la Doble Calzada Bello – Hatillo

entrega al Río Medellín.

7.2 ESTUDIO HIDROLÓGICO

Los puntos de control definidos para la Hidrología de las corrientes tienen

coordenadas planas origen Bogotá 1´198.786 N y 844.937 E para el afluente

Portachuelo y 1´200.404 N y 845.782 E para la Quebrada Emilia Cataño.

Para el estudio hidrológico se determinarán los parámetros morfométricos y los

tiempos de concentración en los punto de estudio, con base en la cartografía de la

zona, la topografía de detalle y la información de la estaciones pluviométricas San





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Andrés perteneciente a EPM ESP cuyos radio de influencia comprende las zonas

de estudio y por lo tanto, se asume que es representativa para el análisis aquí

presentado.

La estimación de los caudales máximos asociados a diferentes períodos de

retorno 2.33, 5, 10, 25, 50 y 100 años se realizó mediante el Método Racional y las

Hidrógrafas Unitarias de Snyder y SCS (SoilConservationService) cuyas

metodologías y parámetros se describen a continuación.

7.2.1 Parámetros morfométricos

Las variables morfométricas de la microcuenca del afluente de la La Mina en la

UMI Portachuelo y de la Quebrada Emilia Cataño en la UMI La Holanda se

obtuvieron a partir de la cartografía existente de la zona, información sobre la que

se ubicaron las cuencas de estudio hasta los puntos de control y la estación San

Andrés perteneciente a EPM ESP.

La cartografía se procesó utilizando el software ARCGIS 9.3 El procedimiento

consistió en digitalizar las curvas de nivel, utilizando el método de interpolación

Triangular Irregular Network (TIN), posterior a la digitalización se procedió a

generar un raster en ARCGIS 9.3 con una resolución (tamaño de píxel) de 30 m.

La Figura 31 muestra la microcuenca del afluente La Mina en la UMI Portachuelo y

la Figura 32 la microcuenca de la Quebrada Emilia Cataño en la UMI La Holanda

en el modelo de elevación digital (MDE).





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Figura 31. Microcuenca La Mina con afluente en la UMI Portachuelo.

Figura 32. Microcuenca de la Quebrada Emilia Cataño, UMI La Holanda.





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Posteriormente a partir del MDE obtenido de la cuenca se calcularon los

parámetros morfométricos, los cuales se presentan en la y ¡Error! No se

ncuentra el origen de la referencia..

Tabla 7. Parámetros morfométricos de la Quebrada La Mina (afluente de

La Portachuelo).

Parámetro Símbolo Unidad Valor

Área de la cuenca A km2 0.97

Longitud de la cuenca L km 3.89

Longitud axial La km 3.35

Ancho medio de la cuenca W km 0.25

Pendiente de la cuenca S % 26.43%

Altura media de la cuenca H msnm 2147.56

Perímetro de la cuenca P km 7.68

Longitud del cauce principal Lc km 3.73

Pendiente del cauce principal Sc % 25.94%

Cota de nacimiento del cauce principal CN msnm 2564.03

Cota sito de interés o de estudio CSI msnm 1595.86

Cota más alta sobre la divisoria CD msnm 2625.00

Longitud del sitio de interés al centro de gravedad

Lg km 1.82

Longitud desde la divisoria hasta el nacimiento Ln km 0.16

Diámetro de una cuenca circular con área en millas

D millas 0.69





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Tabla 8. Parámetros morfométricos de la microcuenca de la Quebrada

Emilia Cataño.

Parámetro Símbolo Unidad Valor

Área de la cuenca A km2 0.60

Longitud de la cuenca L km 1.65

Longitud axial La km 1.44

Ancho medio de la cuenca W km 0.36

Pendiente de la cuenca S % 40.65%

Altura media de la cuenca H msnm 2294.09

Perímetro de la cuenca P km 3.43

Longitud del cauce principal Lc km 1.58

Pendiente del cauce principal Sc % 42.31%

Cota de nacimiento del cauce principal CN msnm 2599.93

Cota sito de interés o de estudio CSI msnm 1930.35

Cota más alta sobre la divisoria CD msnm 2600.00

Longitud del sitio de interés al centro de gravedad

Lg km 0.84

Longitud desde la divisoria hasta el nacimiento

Ln km 0.06

Diámetro de una cuenca circular con área en millas

D millas 0.54

7.2.2 Tiempo de concentración

La duración de la lluvia se hace igual al tiempo de concentración de la cuenca,

puesto que es, para esta duración, cuando la totalidad de la cuenca está

aportando al proceso de escorrentía, por esto, es de esperarse que se presenten

los caudales máximos.





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En la literatura existen múltiples expresiones para el cálculo del tiempo de

concentración, entre ellas existen las propuestas por: Témez, William, Kirpich,

Johnstone y Cross, California Coulverts Practice, Giandotti, S.C.S, Ventura-Heras,

Bransby-William. Sus fundamentos teóricos pueden ser revisados en Campo y

Múnera, 1997.

Debido a las diferentes formas en las que fueron concebidas estas expresiones, la

variabilidad en los resultados de una a otra es bastante alta por lo cual se hace

necesario escoger el tiempo de concentración de forma apropiada descartando

aquellos métodos que no se ajusten a las condiciones morfométricas locales de

las cuencas.

Algunas de las expresiones usadas para el cálculo de los tiempos de

concentración se muestran a continuación:

Témez

(1978):

Tc: Tiempo de concentración en [hr].

L: Longitud del cauce principal [km].

So: Diferencia de cotas sobre L [%].

Williams (1922) 𝑇 =𝐿 ∙ 𝐴0.4

𝐷 ∙ 𝑆0.385


A: Área de la cuenca [mi2].

L: Distancia en línea recta desde el sitio de interés hasta el punto más

alto [mi].

D: Diámetro de un área circular con área A [mi2].

S: Diferencia de cotas entre puntos extremos divido por L [%].

75.0

25.03.0

oS

LTc





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Kirpich

(1990)


L: Longitud desde la estación de aforo hasta la divisoria siguiendo en

cauce principal en [km].

So: Diferencia de cotas entre los puntos extremos de la corriente en

[m/m].

Johnstone y

Cross (1949)

Tc: Tiempo de concentración [hr].

L: Longitud del cauce principal [mi].

S: Pendiente del canal [pies/mi].

California CulvertsPractice

(1990)

𝑇𝐶 = 60 (11.93𝐿3

𝐻)

0.385

Tc: Tiempo de concentración [min].

L: Longitud del cauce principal [millas].

H: Diferencia de cotas entre el punto de interés y la divisoria [ft].

Giandiotti

(1990)


A: Área de la cuenca en [km2].

L: Longitud del cauce principal en [km].

So: Diferencia de cotas entre puntos extremos de la corriente [m/m].

77.0

066.0

S

LTc

5.0

5

S

LTc

oLS

LATc

3.25

5.14





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S.C.S -

Ranser 𝑇𝑐 = 0.947(√

𝐿𝑐3

𝐻)

0.385


Lc: Distancia desde el sitio de interés al punto en el cual la corriente

principal corta la divisoria [km]

H: Diferencia de cotas entre puntos extremos de la corriente en [pies].

Linsey

𝑇𝐶 = 𝐶𝑡 ∙ (𝐿 ∙ 𝐿′

𝑆0.5)

0.35

Tc: Tiempo de concentración[hr].

L: Longitud de la cuenca [mi]

L’: Distancia desde el sitio de interés al centro de gravedad de la cuenca

[mi]

S: Diferencia de cotas entre puntos extremos dividido por L[%].

Ct: Constante que toma diversos valores, así, Ct=1.2 para áreas de

montañosas, Ct=0.72 para zonas de pie de ladera y Ct=0.35 en valles.

Snyder

𝑇𝐶 = 𝐶𝑡 ∙ (𝐿 ∙ 𝐿′)0.35

Tc: Tiempo de concentración[hr].

L: Longitud de la cuenca [mi]

L’: Distancia desde el sitio de interés al centro de gravedad de la cuenca

[mi]

Ct: Constante que toma diversos valores, así, Ct=1.2 para áreas de

montañosas, Ct=0.72 para zonas de pie de ladera y Ct=0.35 en valles.

Ventura Herón (1978)

𝑇𝐶 = 0.3 ∙ (𝐿

𝑆0.25)0.75





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S: Pendiente del cauce principal [%].

Bransby -

Williams

Tc: Tiempo de concentración [min].

F: 58.5 si el área está [km2].

A: Área de la cuenca [km2].


So: Pendiente del canal [m/km].

Pérez Monteagudo

𝑇𝐶 =𝐿

𝑉𝑅

𝑉𝑅 = 72 ∙ (𝐴𝐸

𝐿)0.6



VR: Velocidad de la onda de creciente por el cauce principal[km/h].

AE: Diferencia de cotas en el cauce principal, entre puntos extremos [km].

Las metodologías aquí presentadas para el cálculo de los tiempos de

concentración fueron tomadas de Hidrología de Antioquia. La Tabla 9¡Error! No

e encuentra el origen de la referencia. muestra los tiempos de concentración

obtenidos para las cuencas del afluente Portachuelos y la quebrada Emilia Cataño

en los tramos de estudio, al igual que los tiempos seleccionados para calcular el

Tc promedio que será utilizado para estimar la intensidad de la lluvia a partir de las

IDF de la estación San Andrés, para finalmente estimar los caudales máximos.

2.0

0

1.0 SA

LFTc





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Tabla 9. Tiempos de concentración microcuenca La Mina (afluente

Portachuelo) y Emilia Cataño.

Método

La Mina La Holanda

Tc

[h]

Tc

[min]

Tce

[min]

Tc

[h]

Tc

[min]

Tce

[min]

Témez (1978) 0.44 26.25 26.25 0.21 12.58 12.58

Williams (1922) 0.55 32.71 32.71 0.21 12.60 12.60

Kirpich (1990) 0.32 18.91 18.91 0.14 8.26 8.26

Johnstone y Cross (1949) 1.25 75.05

0.72 43.25

California CulvertsPractice (1942) 0.30 18.02 18.02 0.13 7.89 7.89

Giandiotti (1990) 0.37 22.28 22.28 0.26 15.82 15.82

S.C.S - Ranser 0.43 26.07 26.07 0.29 17.24 17.24

Linsey 0.55 32.82 32.82 0.29 17.20 17.20

Snyder 1.00 59.76

0.56 33.66

Ventura-Heron (1978) 0.44 26.25 26.25 0.21 12.58 12.58

Bransby - Williams 0.69 41.34 41.34 0.26 15.89 15.89

Pérez Monteagudo 0.12 6.99

0.04 2.21

Promedio 27.18 13.34

Para determinar el tiempo de concentración se desecharon los tiempos extremos

que provocaran un gran salto en la media y la desviación estándar, es decir, los

valores que provocaran una desviación estándar menor o igual al 30% del valor

medio, para nuestro caso fue excluido el tiempo calculado con el método de

Snyder y Johnstone y Cross y Perez Monteagudo. De aquí se obtuvo un tiempo de

concentración promedio de 27 minutos para el afluente Portachuelos y 13 minutos

para la quebrada Emilia Cataño; se empleó el valor medio dado que la





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incertidumbre asociada a las expresiones empíricas empleadas en la estimación

hace que cada uno de estos valores sea equiprobable.

7.2.3 Intensidad de diseño

Se asume para la estimación de eventos hidrológicos de determinada magnitud en

la cuenca, que la ocurrencia del caudal de diseño tiene una frecuencia igual a la

de la tormenta de diseño. Para la duración de la lluvia de diseño y un periodo de

retorno del evento dado, es posible asociar un valor para la intensidad de

precipitación en cada una de las estaciones, esto se hace mediante las curvas de

intensidad, frecuencia, duración (IDF) desarrolladas para cada estación. Los

períodos de retorno responden al nivel de riesgo en que se está dispuesto a

incurrir en función de la probabilidad de ocurrencia de un evento que puede

generar pérdida de vidas humanas, daños materiales, entre otros aspectos.

Las cuencas de estudio no tiene registros hidrológicos que permitan determinar la

curva IDF, por esta razón es necesario inferirlos de cuencas aledañas por medio

de análisis regionales. Para determinar los hietogramas de precipitación sobre

esta cuenca, se usa la Tabla 10 fueron tomados del Boletín Hidrometeorológico,

de Empresas Públicas de Medellín publicados del año 2005.





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Tabla 10. Parámetros curvas IDF para la Estación San Andrés.

Periodo de Retorno

C h m

2.33 4238.2 23 -1.0826

5 6992.0 22 -1.1422

10 9852.6 22 -1.1821

25 13745.0 22 -1.2175

50 16776.0 22 -1.2370

100 19876.0 22 -1.2526

La relación que permite estimar la intensidad de la lluvia a partir de los parámetros

presentados anteriormente y el tiempo de concentración es la siguiente:

𝑖 = 𝐶(𝑑 + ℎ)𝑚

Donde:

i: Intensidad de la lluvia [mm/h]

d: Duración de la lluvia [min].

c, h y m : Parámetros de la estación.

Las intensidades obtenidas a partir de las curva IDF de la estación antes

mencionadas para los distintos periodos de retorno, se presentan en la Tabla 2





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Tabla 2. Intensidad para la cuenca del afluente Portachuelos.

Periodo de retorno

La Mina Emilia Cataño

I (mm/h)

2.33 53.3 75.7

5 65.9 95.9

10 75.9 112.1

25 88.9 132.7

50 98.9 148.1

100 107.9 163.0

7.2.4 Pérdidas Hidrológicas

Para este estudio se usó la metodología del Soil Conservation Service (SCS) que

permite determinar las pérdidas hidrológicas en la cuenca mediante la asignación

de un coeficiente (previamente calibrado) según el tipo de suelo y el uso del

mismo (Chow, 1994). Si en la cuenca existen cambios en el tipo y el uso del suelo,

el coeficiente se pondera según las áreas de influencia. Para la aplicación del

método se tiene en cuenta que las fuertes pendientes, desde el punto de vista

hidráulico, por lo cual se considera una impermeabilidad alta en el terreno.

La precipitación efectiva por el método del SCS se estima, a partir de la

precipitación total acumulada, así:

SIaP

IaPP

acumt

acumt

e

2

SIa 2.0

4.25101000

)(

CNmmS





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La metodología para obtener los números de curva CN, propuestos por el SCS, se

presenta en el numeral 7.2.5.

7.2.5 Número de Curva

El número de curva, depende del tipo del suelo, del tipo de tratamiento superficial

que esté presente, de su condición hidrológica y de su humedad antecedente que

puede relacionarse con la precipitación en los 5 días anteriores. Los usos del

suelo obtenidos para las cuencas de interés, son básicamente pastos y rastrojos.

Se considera la condición de humedad antecedente AMC II dado que se asumen

condiciones de humedad intermedia. La humedad antecedente del suelo está

definida en tres grupos:

AMC-I: Suelos secos.

AMC-II: Suelos intermedios.

AMC-III: Suelos húmedos.

Además se requiere ubicar la zona dentro de un grupo hidrológico del suelo, el

cual está definido como el potencial de infiltración después de una lluvia

prolongada con una ligera adecuación para las condiciones imperantes en el

desarrollo de perfiles tropicales de geomateriales y se expresa de la siguiente

forma:

Grupo de Suelo A. Alta infiltración (baja escorrentía). Suelos derivados de

rocas metamórficas cubiertos con vegetación (bosque o rastrojo alto) con

grado de meteorización 30/50 según Brand (1988) y con discontinuidades

en la matriz de suelo producto del proceso de descomposición de la roca.

Las estructuras heredadas funcionan como canales de flujo principales. La

pendiente en este grupo de suelo debe ser inferior a un 7%. También se

incluyen los suelos que presentan un efecto geológico marcado por





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diaclasas y bandeamientos, y cuyo buzamiento se dé ángulos mayores a

60°.

Grupo de Suelo B. Infiltración moderada (escorrentía moderada). Suelos

derivados de rocas metamórficas, ígneas o sedimentarias poco denudados

con grado de meteorización 0/30 según Brand (1988) y con

discontinuidades difícilmente cartografiables en campo. Las estructuras

heredas ya no son tan importantes en la permeabilidad del conjunto, por lo

cual la permeabilidad primaria es la que controla el flujo de agua en el

suelo. La pendiente en este grupo de suelo debe ser inferior a un 10%.

Grupo de Suelo C. Infiltración baja (escorrentía de moderada a alta). Suelos

residuales derivados de cualquier tipo de roca, y cuyo grado de

meteorización se clasifique como residuales maduros (SR, Brand – 1988),

en los cuales las propiedades y minerales del material parental no son

fácilmente identificables. Esta formación tiene como característica principal

que está cubierta por pastos manejados y sus pendientes varía entre un 5 y

15%.

Grupo de Suelo D. Muy poca infiltración (alta escorrentía). Suelos derivados

de rocas metamórficas, ígneas y sedimentarias, cuyo grado de

meteorización varía entre 50/90 y en donde la pendiente media excede

15%. El tipo de vegetación en este grupo no es de mayor importancia ya

que el fuerte gradiente topográfico impide la recarga de los acuíferos en la





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zona, generando por el contrario un flujo hipodérmico hasta aflorar

nuevamente en superficie y hacer parte del agua que se aporta al canal

principal de la microcuenca.1

Para las cuencas en estudio, se presenta que el grupo de suelo predominante es

el grupo D, La alta pendiente media y la morfometría de la microcuenca , sumadas

al uso del suelo, hacen que la escorrentía superficial directa hacia el cauce

principal sea alta en función de la humedad antecedente del suelo.

La Tabla 11 presentan los números de curvas de acuerdo a los usos del suelo de

la zona en estudio y el grupo hidrológico en el cual se clasifica. Los mapas de

coberturas de suelo mediante el cual se aplican los criterios de la Tabla 13 y se

determina el número de curva CN.

1Flujo hipodérmico hace referencia a un flujo en las capas más subsuperficiales, que no se infiltra debido al

gradiente topográfico que se presenta en la zona





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Tabla 11. Números de curva para escorrentía

Descripción de usos del suelo Grupo hidrológico del suelo

A B C D Zona de parqueo pavimentada, Techada. 98 98 98 98 Calles y carreteras Pavimentos con bordillos y alcantarillas 98 98 98 98 Afirmado 76 85 89 91 Suelo compactado 72 82 87 89 Cultivos (Cosecha agrícola) del suelo: Sin tratamientos de conservación (Sin terrazas) 72 81 88 91 Con tratamientos de conservación (Terrazas, Contornos) 62 71 78 81 Pastos o gama de suelos Pobre (< 50% cobertura del suelos por pastos muy continuos) 68 79 86 89 Buena (50-75% Cobertura del suelo por pastos poco continuos) 39 61 74 80 Prado (pasto, sin pastar y corto para follaje) 30 58 71 78 Rastrojo (bueno, >75% cobertura de suelo) 30 48 65 73 Bosques y selvas Pobre (árboles pequeños – rastrojo destruido después de quema o rozada) 45 66 77 83 Regular (rozado pero sin quema, algunos rastrojos) 36 60 73 79 Bueno (sin rozado, cobertura de suelo rastrojo) 30 55 70 77 Espacios abiertos (pastos, parques, canchas de golf, cementerios, etc.) Regular (cobertura de pastos 50-75% del área) 49 69 79 84 Bueno (cobertura de pastos >75% del área) 39 61 74 80 Zonas comerciales y de negocios (85% impermeable) 89 92 94 95 Zonas industriales (72% impermeable) 81 88 91 93 Áreas residenciales Lotes de 505 m2, cerca de 65% impermeable 77 85 90 92 Lotes de 1011 m2, cerca de 38% impermeable 61 75 83 87 Lotes de 2023 m2, cerca de 25% impermeable 54 70 80 85 Lotes de 4046 m2, cerca de 20% impermeable 51 68 79 84





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La Tabla 12 presenta los valores necesarios para realizar la corrección del CN por

humedad antecedente.

Tabla 12. Valores de humedad antecedente para corregir el valor del CN.

AMC II AMC I AMC III



100 100 100

75 57 88

45 26 65

99 97 100

74 55 88

44 25 64

98 94 99

73 54 87

43 25 63

97 91 99

72 53 86

42 24 62

96 89 99

71 52 86

41 23 61

95 87 98

70 51 85

40 22 60

94 85 98

69 50 84

39 21 59

93 83 98

68 48 84

38 21 58

92 81 97

67 47 83

37 20 57

91 80 97

66 46 82

36 19 56

90 78 96

60 40 78

35 18 55

89 76 96

59 39 77

34 18 54

88 75 95

58 38 76

33 17 53

87 73 95

57 37 75

32 16 52

86 72 94

56 36 75

31 16 51

85 70 94

55 35 74

30 15 50

84 68 93

54 34 73

25 12 43

83 67 93

53 33 72

20 9 37

82 66 92

52 32 71

15 6 30

81 64 92

51 31 70

10 4 22

80 63 91

50 31 70

79 62 91

49 30 69

78 60 90

48 29 68

77 59 89

47 28 67

76 58 89

46 27 66

Las coberturas de cada cuenca se presentan en las siguientes tablas:





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Tabla 13. Usos de suelo La Mina (afluente Portachuelo) y Emilia Cataño.

Símbolo Descripción

Qda. La Mina Qda. Emilia Cataño

Área (Km2)

% A Área (Km2) % A

Pm Pasto manejado 0.161 0.17 0.0001 0.00

Rb Rastrojo bajo 0.020 0.02

Ra Rastrojo alto 0.023 0.02 0.13 0.22

Pn-Ra Pasto natural y rastrojo alto 0.062 0.06

Cp Cultivo permanente 0.003 0.00 0.02 0.03

Pn Pasto natural 0.644 0.67 0.45 0.75

Ct Cultivo transitorio 0.037 0.04

Pm-C Pasto manejado y cultivo 0.018 0.02

Pm Pasto manejado 0.161 0.17

Se hicieron dos análisis para la Quebrada La Mina (afluente del Portachuelo): (1)

con valor obtenido para CN de 81, pero al realizar la corrección por humedad

antecedente de acuerdo a los valores presentados en la Tabla 12, se analiza para

dos condiciones extremas y se plantea el valor corregido del número de curva es

de 92 y 65 para La Mina y el afluente Portachuelo y de 91 para la quebrada Emilia

Cataño en la vereda La Holanda.

7.2.6 Hidrogramas Unitarios

7.2.6.1 Modelo de Clark

Este es un modelo lluvia-escorrentía que al igual que el Hidrograma Unitario de

Snyder o del SCS, puede ser aplicado en cuencas donde no se dispone de

información o tienen información escasa.





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El modelo de Clark considera que la translación del flujo a través de la cuenca

puede ser descrita mediante la curva de Tiempo-Área, la cual expresa la fracción

del área de cuenca que contribuye a la escorrentía como una función del tiempo,

acotado desde el momento en que comienza la precipitación efectiva, que no es

más que la precipitación que no se retiene en la superficie terrestre y tampoco se

infiltra en el suelo, hasta el tiempo de concentración (Tc) de la cuenca definido por

Clark, el cual es ligeramente diferente a la definición típica del tiempo de

concentración aplicado en otras metodologías, como por ejemplo el método

racional. En la hidrógrafa de Clark, el Tc es definido como el tiempo desde el fin de

la precipitación efectiva hasta el punto de inflexión de la hidrógrafa de escorrentía.

En otras palabras, el tiempo de concentración de Clark, es el tiempo de viaje

requerido para que la última gota de agua de la precipitación efectiva en el punto

más distante hidráulicamente en la cuenca, alcance la red de canales. En la

mayoría de las aplicaciones el Tc es determinado a partir de valores calibrados

con precipitaciones medidas y datos de escorrentía superficial directa.

Debido a la no presencia de cuencas instrumentadas dentro de zona de estudio,

se hace necesario recurrir a la aplicación de metodologías regionalizadas en otros

países, específicamente Estados Unidos, con el fin de obtener los parámetros

requeridos para realizar el tránsito de la hidrógrafa propuesta por Clark, que son

básicamente el tiempo de concentración (Tc) y el coeficiente de almacenamiento

(R).

Las ecuaciones de regionalización para Tc y R se expresan a continuación:

181.0875.054.1 SLTC

790.0342.04.16 SLR





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Donde:

Tc: Tiempo de concentración [hr]

R: Coeficiente de almacenamiento [hr]

L: Longitud del cauce expresado [millas].

S: Pendiente del canal determinado por las elevaciones de los puntos que

representan entre el 10% y el 85% de la distancia a lo largo del canal, expresado

en [pies/millas].

7.2.6.2 Modelo de SCS

El hidrograma adimensional del SCS (Soil Conservation Service) es un hidrograma

unitario sintético en el cual el caudal se expresa por la relación del caudal q con

respecto al caudal pico qp t el tiempo, por la relación del tiempo t con respecto al

tiempo de ocurrencia del pico Tp. Dados el caudal pico y el tiempo de retardo para

la precipitación efectiva, el hidrograma unitario puede estimarse a partir del

hidrograma sintético para la cuenca (Chow, 1994).

El hidrograma unitario adimensional curvilíneo del S.C.S puede ser representado

por un hidrograma unitario triangular equivalente, con las mismas unidades de

tiempo y caudal, teniendo por consiguiente el mismo porcentaje del volumen en el

lado creciente del hidrograma, como se observa en la Figura 33.

El caudal pico en metros cúbicos por segundo por centímetro se puede calcular

como:

𝑞𝑝 =𝐶 ∙ 𝐴

𝑇𝑝

Donde:

qp: Caudal pico correspondiente a un Hidrograma Unitario [m3/s cm].





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A: Área de la cuenca [km2].

C: Constante igual a 2.08.

Tp: Tiempo al pico en [hr].

Figura 33. Hidrograma Unitario Adimensional del SCS.

De acuerdo a lo establecido por el SCS, el tiempo de rezago TL=0.6Tc, donde Tc

es el tiempo de concentración de la cuenca. Luego el tiempo de ocurrencia del

pico Tp puede expresarse en términos del tiempo de rezago TL y de la duración

de la lluvia efectiva tr

7.2.6.3 Modelo de Snyder

El modelo de Snyder deriva un Hidrograma Unitario a partir de algunas

características físicas de la cuenca, para ser aplicado en las cuencas donde no se

tienen registros históricos de caudal. Este modelo considera los siguientes

componentes del hidrograma (Vélez, 2000).

El modelo propone calcular el caudal pico por milla cuadrada, up, mediante la

siguiente expresión:





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R

ppT

Cu640

Donde:

up: Caudal pico del Hidrograma Unitario por unidad de área en pie³/s.mi² .

CP: Coeficiente.

TR: Tiempo de rezago.

El coeficiente CP depende de la topografía de la cuenca, varía entre 0.5 y 0.8, por

ejemplo, para cuencas de alta pendiente, como es el caso de la región

Antioqueña, se recomienda emplear valores cercanos a 0.6 (menor atenuación del

hidrograma de respuesta). Este coeficiente puede ser obtenido si se tiene

información simultanea de precipitación y caudal de la cuenca, lo cual solo es

posible en cuencas instrumentadas.

Cuando el hidrograma unitario sintético a construir corresponda a una

precipitación efectiva el caudal pico del hidrograma unitario por unidad de área

puede calcularse con la ecuación anterior; en caso contrario si la duración de la

lluvia es diferente puede calcularse como (Vélez, 2000):

]4/[

640

sR

pptTT

Cu

Donde:

up: Caudal pico del Hidrograma Unitario por unidad de área [pie³/s.mi² .

CP: Coeficiente.

T: Duración de la precipitación efectiva [hr].

TR: Tiempo de rezago [hr].





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tS: Duración de la lluvia efectiva [hr].

Una vez obtenido el caudal pico por unidad de área de la cuenca, el caudal pico

total se obtiene como:

𝑈𝑃 = 𝑢𝑃 ∙ 𝐴

Donde:

A: Área de la cuenca en [mi²].

UP: Caudal pico del Hidrograma Unitario Sintético [pie³/s/pulg].

El modelo emplea como definición de tiempo de rezago (TL), el tiempo

comprendido entre el centroide del hietograma de precipitación efectiva y el pico

del hidrograma de escorrentía directa correspondiente. Se asume que el rezago es

constante para una cuenca, ya que depende de algunas características físicas y

no está determinado por el tipo de lluvia o sus variaciones. El tiempo de rezago se

calcula mediante la siguiente ecuación de regresión:

50

7080

1900

1.

c

..

cL

S

SLT

Donde:

TL: Tiempo de rezago [min].

Lc: Longitud del canal principal [pies].

S: Factor de retención o almacenamiento calculado en términos del número de

curva CN.

Sc: Pendiente de la cuenca [%].

Para cuencas donde se obtienen tiempos de rezago mayores que el tiempo de

concentración, se recomienda utilizar la siguiente expresión:





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cL T.T 60

Finalmente se toma el tiempo de rezago que sea menor utilizando las expresiones

antes presentadas.

7.2.6.4 Método Racional

La técnica conocida como método racional se usa ampliamente en nuestro medio.

La forma más conocida de la fórmula racional es:

Donde:

Q: Caudal pico en [m³/s].

C: Coeficiente de escorrentía [adim.].

I: Intensidad de la lluvia en [mm/h].

A: Área de la cuenca en [km²].

Los efectos de la lluvia y del tamaño de la cuenca son considerados en la

expresión explícitamente y otros procesos son tenidos en cuenta implícitamente

en el tiempo de concentración y el coeficiente de escorrentía. El almacenamiento

temporal y las variaciones espacio-temporales de la lluvia no son tenidos en

cuenta. La intensidad se obtiene de las curvas IDF de la estación San Andrés

perteneciente a EPM ESP, para una lluvia con una duración igual al tiempo de

concentración Tc, cuya metodología y resultados se presentan posteriormente.

Las tablas habituales para estimar el coeficiente de escorrentía hacen depender

su valor únicamente del tipo de terreno y de su cobertura. En algunos casos

también lo hacen depender de la pendiente y del periodo de retorno, pero casi

todas se olvidan de la humedad antecedente del suelo. La forma de tener en

6.3

CIAQ





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cuenta este factor es estableciendo la relación entre el número de curva y el

coeficiente de escorrentía:

Así determinando un valor adecuado para el número de curva, podemos obtener

valores del coeficiente de escorrentía para cada periodo de retorno, y para la

precipitación correspondiente al tiempo de concentración.

El coeficiente de escorrentía necesario para la estimación de los caudales

máximos por método racional se obtiene utilizando la ecuación que se presenta a

continuación

𝐶 =(𝑃 − 𝐼𝑎)

2

𝑃2 − 4𝑃 ∙ 𝐼𝑎

𝐼𝑎 = (1000

𝐶𝑁− 10) ∙ 25.4 ∙ 0.2

Donde:

P: Precipitación total [mm]

Ia: Coeficiente de abstracción [mm]

7.2.7 Resultados estudio hidrológico

Teniendo todos los parámetros definidos se calcula los caudales de diseño y los

resultados obtenidos se presentan en la Tabla 14 y Tabla 15.





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Tabla 14. Resultados caudales máximos para la Mina (afluente

Portachuelo) para condiciones diferentes de humedad antecedente.

Tr Caudal [m3/s] con CN 92

[años] Racional Clark SCS Snyder

2.33 5.48 3.49 5.14 4.57

5 8.04 5.12 7.62 6.75

10 10.18 6.49 9.68 8.58

25 13.09 8.36 12.53 11.10

50 15.41 9.84 14.80 13.10

100 17.56 11.22 16.92 14.97

Tr Caudal [m3/s] con CN 65

2.33 0.05 -- -- --

5 0.02 0.02 0.03 0.03

10 0.19 0.13 0.21 0.20

25 0.64 0.41 0.63 0.60

50 1.14 0.73 1.09 1.04

100 1.70 1.09 1.60 1.53

Tabla 15. Resultados caudales máximos Quebrada Emilia Cataño.

Tr Caudal [m3/s]

[años] Racional Clark SCS Snyder

2.33 2.71 2.18 2.46 2.32

5 4.63 3.60 4.24 3.99

10 6.38 4.88 5.87 5.54

25 8.79 6.62 8.13 7.66

50 10.72 8.01 9.94 9.37

100 12.64 9.39 11.74 11.07





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7.3 ESTUDIO HIDRÁULICO

El caudal de diseño para la definición de las obras representa una tormenta de

diseño para un periodo de retorno de 100 años, aunque se transitan en el modelo

hidráulico todos los caudales y se escoge el obtenido por el método Racional en

ambas microcuencas ya que representa la condición más crítica.

Utilizando la topografía levantada en campo y el software hidráulico Flow Master

utilizamos un análisis de curva multivariable para demostrar la posibilidad de que

el cauce de la Mina se sale ante ciertos eventos de su estructura de canal y

alimenta un afluente que atraviesa la Vereda Portachuelo por toda la zona del

deslizamiento actual.

En la FFFF se presenta una sección transversal de la estructura del cauce de la

Quebrada La Mina y enseguida un cauce complementario paralelo, que es el

ramal que drena a la Portachuelo, es decir todo flujo por la Mina que supere la

cota 1695.81 en esa sección, comienza a drenar a la zona del deslizamiento.

Figura 34. Estructura de cauce de la Quebrada La Mina





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A tal punto que se han construido obras artesanales a la ladera izquierda de la

Mina, Ver Fotografía 20, para evitar la inundación del lote colindante.

Fotografía 20. Obras de protección y captación sobre la Quebrada La

Mina.





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Fotografía 21. (A) Estructuras de cauces modeladas. (B) Huella del cauce

que drena hacia Portachuelo.

En la 0 se presenta una curva multivariable donde se aprecian la mayoría de las

condiciones en que es factible superar el nivel de 1695.81 en la Quebrada La Mina

y desbordar al afluente de la Portachuelo, los eventos sobre la microcuenca La

Mina que se presenten caudales en el rango de 6.0 m3/s a 9.5 m3/s en todos los

casos de pendientes del cauce ya existe en alivio hacia la otra microcuenca que

repercutirá hacia la zona de Portachuelo dependiendo del grado de saturación del

suelo, si está saturado todo drenará superficialmente por ese cauce o afluente y

en caso contrario se facilitará la infiltración y el aumento de los niveles freáticos

recargando los lotes que están en niveles inferiores.





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Figura 35. Elevación de la superficie del agua (m) vs Caudal (m3/s) variando

la pendiente (m/m) en sección natural con rugosidad compuesta sobre

la Quebrada La Mina.

Todos los cálculos realizados se presentan en el Anexo 15.

En la Quebrada Emilia Cataño el punto de control se consideró en el puente que

está sobre la vía y es demostrable que desde ese punto hacia arriba no existe un

cauce estable y estructurado, ver 0, aunque si presenta una pendiente que oscila

entre 23.6% y 48.02%, los caudales son transitables y presentan una capacidad

de arrastre muy alta.





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Fotografía 22. Canal en formación de la Quebrada Emilia Cataño por

encima del puente de la vía.





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8 CONCLUSIONES

La unidad geológica dominante es la de flujos de lodos y escombros, la cual cubre

una paleotopografía de anfibolita que queda expuesta a superficie en ventanas

erosivas que drenan hacia las quebradas La Mina y Portachuelo. Debido a

procesos de inestabilidad causados por saturación de agua y alta pendiente, se

generan deslizamientos que ponen en movimiento material de las dos litologías

mencionadas además de los llenos antrópicos construidos en la mayoría de los

casos sin especificaciones.

La geomorfología de las microcuencas estudiadas en la vereda Portachuelo

presentan una forma escalonada, con una parte superior caracterizada por cauces

con poca incisión y suave inclinación, seguida pendiente abajo por una zona de

inclinación e incisión moderada. En las partes más bajas se presentan dos

unidades, una de características similares a la primera pero más incisada y

finamente una mayormente plana y sin desarrollo de escorrentía.

La zonificación de la aptitud geológica debe considerarse como el resultado de la

sumatoria de las variables naturales para tener una imagen concisa y sistemática

del relieve, los fenómenos ligados al mismo, y las características de las unidades

superficiales. Esta zonificación constituye un elemento de primer orden para la

definición del modelo de ocupación del territorio por parte de la Secretaría de

Planeación en el Municipio de Girardota.

El mal manejo de las aguas superficiales sin respetar retiros de cauces, con

intervenciones directas de sus cauces por los propietarios de los lotes, combinado

con empozamientos en zonas altas, y las pendientes empinadas han generado un

fenómeno de movimiento en masa, que ha ocurrido desde principios de 2007 e





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incentivados en el 2009, afectando viviendas, vías, etc., al cual se ven asociados

grietas de relajación y de compresión. De similar forma se presentan algunas

cicatrices menores de deslizamientos cuya actividad para la fecha del estudio se

observa ha cesado. También se evidencia socavación lateral en el cauce de la

Quebrada la Mina, la cual muestra una madurez intermedia con paredes

empinadas y cauce comenzando a llegar al macizo rocoso.

La zona donde se presenta el movimiento del terreno se definió como no apta por

inestabilidad. Alrededor de este se definieron zonas aptas con restricciones altas

debido a la posible evolución del fenómeno (remontante o por depositación), y a

su vez, rodeando a estas se definieron zonas aptas con restricciones moderadas

donde hay alta pendiente pero no se evidencia mal manejo de la red hídrica

pendiente arriba. Las quebradas importantes como La Mina y Portachuelo, y las

vaguadas con algún desarrollo fueron definidas como zonas no aptas por

normatividad. Las partes de baja pendiente, en el extremo sur de la UMI Se

definieron como aptas.

Tomando puntos de GPS en las zonas altas no afectadas por el deslizamiento y

en los cursos inferiores donde es evidente la estructura de cauce, se trató de

definir la huella aproximada de los drenajes naturales y los cursos de agua en la

zona central de la UMI Portachuelo, específicamente en la zona afectada por el

deslizamiento, sin embargo, se presentan limitaciones importantes cuando se

entran a predios privados donde no hay accesos y en otros casos fueron

intervenidas de forma soterrada, al parecer en estructuras cerradas, donde no es

claro su estado y mucho menos sus dimensiones.

De acuerdo a lo anterior se torna imposible recuperar la huella de los cauces para

canalizar los escurrimientos, además que sería muy costoso este trabajo porque





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tendría que hacerse manualmente o con maquinaria muy liviana y con fundaciones

y llaves de contención muy profundas.

En la otra parte del estudio, definida como la UMI para la Vereda La Holanda,

enmarcada principalmente entre las Quebradas Guamal y Emilia Cataño, está

conformada geológicamente por diferentes depósitos de vertiente del tipo flujos de

lodos y/o escombros, diferenciados por la relación matriz/bloques así como por

otros criterios geomorfológicos. Los depósitos de vertiente presentan espesores

variables y reposan sobre un basamento rocoso metamórfico. Sobre éstos

materiales transportados ocurren diferentes procesos morfodinámicos activos

posiblemente producto del comportamiento aluvio-torrencial de las quebradas y su

agresiva dinámica de incisión (intercalación de tramos maduros e inmaduros),

factores climáticos (eventos súbitos de gran precipitación), ausencia de manejo de

aguas superficiales, e intervenciones antrópicas como el corte para la vía principal

y caminos alternos.

Obras civiles, especialmente las casas ubicadas por debajo de la vía de acceso al

sector de La Holanda, presentan evidencias de la inestabilidad del terreno, como

agrietamientos en las paredes de las viviendas, inclinación y desplome del tanque

de agua, el cual se recomienda retirar puesto que no tiene recuperación. De igual

forma se observan movimientos tanto verticales como horizontales en la vía,

Figura 36.

Uno de los sectores más afectado es el contiguo a la margen derecha de la vía (La

Holanda – Autopista Norte), donde se presentan varios movimientos en masa que

no parecen tener superficies de ruptura profundas pero que evidencian

desprendimiento de gran cantidad de material que traspasó la vía y que

posiblemente la obstruyó en algún momento; estos fenómenos pueden estar





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relacionados con aguas superficiales en el sector más norte y con el

desconfinamiento ocasionado por el corte de la vía, lo cual sin duda genera

cambio en el estado de esfuerzos de la ladera.

En general toda la ladera hacia el norte de la vía principal presenta evidencias de

inestabilidad, con presencia de empozamientos y depósitos de deslizamiento que

actúan como sobrecarga en el terreno y movilizan el material ladera abajo. Por

otro lado, en este sector es donde se observa con mayor frecuencia el

comportamiento caótico de los drenajes, los cuales presentan grandes variaciones

en los niveles de incisión y alto potencial de aluvio-torrencialidad; además de la

presencia de agrietamiento y de aguas superficiales no controladas. Al sur de la

vía principal no es tan evidente la actividad morfodinámica, se presentan

pequeños deslizamientos inactivos (muy pocos activos) y desgarres de material

cerca de la quebrada Guamal, además del daño a las viviendas ya mencionado.





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Figura 36. Obras civiles afectadas por los fenómenos de inestabilidad. A) y

B) Casas agrietadas al sur de la vía principal; C) tanque de aguas

desplazado, inclinado y agrietado; D) y E) Vía principal desplazada.

La mayoría de los movimientos en masa, dentro de la zona de estudio de la

vereda La Holanda, al parecer son rupturas superficiales que pueden estar

asociados a un movimiento lento de toda la ladera, intensificándose la

inestabilidad como consecuencia de las intervenciones antrópicas tales como los

cortes para vías y caminos, además de la construcción de viviendas. Se

recomienda la realización de sondeos profundos para complementar la

caracterización de los geomateriales que componen toda la ladera y determinar el

espesor de los depósitos; además aprovechar estas perforaciones para la

instalación de inclinómetros (equipo de alta precisión) que permitan verificar la





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profundidad de ruptura de los fenómenos de remoción en masa, establecer con

claridad extensión y la posible conexión de todos en un solo gran fenómeno

regional; así como medir las tasas de movimientos del terreno.

Debido a factores como la morfología de los sitios, la inmadurez de algunos

tramos en las quebradas y las precarias características de los materiales que

conforman el área de estudio, no es posible descartar la ocurrencia de eventos

aluvio-torrenciales asociados a los drenajes en ambos

En vista de la incertidumbre existente a nivel de la morfología hidráulica de las dos

zonas estudiadas, en donde se observan cauces inmaduros en el caso de la

vereda La Holanda y cauces completamente intervenidos y en algunos casos

pérdidos, se considera conveniente permitir una recuperación hidráulica de forma

natural.





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9 RECOMENDACIONES

Para el caso de la vereda Portachuelo no se recomienda desarrollar ningún tipo de

obra de construcción en las zonas definidas como No apta hasta que no existan

evidencias claras de estabilización del terreno. Cualquier factor detonante

(tormentas súbitas de alta intensidad, eventos prolongados con extremos máximos

de precipitación con suelos saturados, sismos, vibraciones y cargas altas en el

terreno por maquinarias pesadas, etc., pudieran reactivar el proceso y por ende

afectar las zonas colindantes de la UMI.

Posterior a la recuperación de la morfología hidráulica de la zona afectada en la

vereda Portachuelo, se recomienda evaluar la mejor manera de mantener los

cuerpos de agua existentes con base en las condiciones del terreno y urbanismo

presente.

De igual forma se recomienda iniciar un proceso de trabajo ambiental enfocado a

la recuperación de la cobertura vegetal empleando tanto grama como especies de

árboles de mayor tamaño. Para esto es importante tener en cuenta que la finalidad

de esta actividad es reducir los niveles de saturación del terreno por infiltración.

En el caso de las especies de mayor tamaño se recomienda que estas cuenten

con un sistema radical profundo, y que queden ubicadas en sitios que no

presenten evidencias de inestabilidad o cerca a los escarpes de los movimientos

principales identificados en este estudio.

Para el caso de la vereda La Holanda no se recomienda intervenir un cauce en

cuenca media alta con obras sobre el canal natural en formación, los mismos

eventos de crecientes máximas con su capacidad de arrastre y torrencialidad lo

formará y estabilizará con el tiempo, tal como ocurrió en la Quebrada El Guamal.





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Se recomienda que el municipio adelante actividades encaminadas a la

recuperación de los cauces, la conservación de los retiros mínimos exigidos a los

cuerpos de agua así como la recuperación de la cobertura vegetal nativa en los

sitios donde se requiere.

Se considera conveniente demoler y retirar las estructuras que actualmente se

encuentran con alto deterioro estructural, con el fin de reducir esfuerzos en los

terrenos que se encuentran en estados de resistencia residual.

Se recomienda al municipio coordinar y adelantar tanto para la vereda

Portachuelo como para la vereda La Holanda, una revisión detallada de todos los

sistemas sépticos y sus respectivos campos de infiltración. En caso de que estos

coincidan con zonas inestables o que morfológicamente se puedan asociar con

movimientos, se considera necesario suspender estos campos de infiltración.

En vista del notable crecimiento de ocupación de la verada, se recomienda que se

estudie la posibilidad de construir un sistema de alcantarillado mixto para las

aguas residuales y las aguas lluvias.

Se recomienda que para la vereda La Holanda se adelante un estudio de mayor

detalle que defina el riesgo por movimientos en masa en toda la zona definida en

este estudio como la UMI.

Se recomienda al municipio de Girardota que con carácter temporal o transitorio

durante la actualización del POT, defina la UMI de la Holanda como una zona No

apta por inestabilidad.

De igual forma se recomienda realizar un constante monitoreo de la zona en aras

de identificar la ocurrencia de un evento de gran magnitud que pueda afectar La





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quebrada Emilia Cataño y con sus consecuentes secuelas para la infraestructura

ubicada aguas abajo del sitio de estudio.

Se recomienda que el municipio a través de su secretaria de Medio Ambiente

revise la toma de agua de las quebradas y el posterior manejo de las mismas. En

algunas ocasiones se observaron tomas en malas condiciones y reboses de agua

que de manera libre caen en el terreno.

Se recomienda al municipio de Girardota que a través de campañas de

sensibilización realicen campañas ambientales cuya finalidad sea la recuperación

de los cauces y sus retiros. Para esta actividad se considera fundamental la

participación de la comunidad para reconstruir la red hídrica de la zona.





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10 LIMITACIONES

En la zona no existen fotos áreas de diferentes años, lo que impidió hacer un

estudio multitemporal del movimiento en masa y de la evolución del área de

estudio.

En algunos casos no se pudo determinar la relación directa entre algunas de las

unidades litológicas por lo que tuvieron que ser inferidas.

En la gran mayoría de las propiedades privadas, incluso con encerramientos

perimetrales no fue posible hacer el reconocimiento y seguimiento de los cuerpos

de agua y las conducciones soterradas que las atraviesan.

Este trabajo corresponde a una evaluación macro de los procesos y dinámica del

paisaje y los materiales que lo conforman para definir zonas homogéneas de

comportamiento, por lo tanto no debe entenderse como un estudio de suelos o

análisis geotécnico para la realización de alguna obra de infraestructura.





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11 ANEXOS





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Anexo 1. Localización General UMI Portachuelo.





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Anexo 2. Mapa de Pendientes UMI Portachuelo.





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Anexo 3. Mapa Geológico UMI Portachuelo.





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Anexo 4. Perfil interpretativo de la Geología de la UMI.





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Anexo 5. Datos tomados en campo de la foliación de la anfibolita.

Rumbo/buzamiento Dip

direction/Dip

Estación

S80W/55E 170/55 PMJ-009

N35E/57E 125/57 PMJ-009

N24E/34E 114/34 PMJ-009

N33E/30W 294/30 PMJ-009

N53E/56E 143/56 PMJ-009

N38W/vertical 52/90 PMJ-C1

N29E/77E 119/77 PMJ-012

N28E/35E 118/35 PMJ-C11

N37E/54E 127/54 PMJ-C11

N44E/51E 134/51 PMJ-C12

N58E/60E 148/60 PMJ-C14

N46E/59E 136/59 PMJ-025

N47E/59E 137/59 PMJ-025

N40W/45W 320/45

PMJ-029





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Anexo 6. Geomorfología UMI Portachuelo





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Anexo 7. Procesos Morfodinámicos UMI Portachuelo





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Anexo 8. Zonificación UMI Portachuelo.





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Anexo 9. Registros de perforación UMI Portachuelo y UMI La

Holanda.





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Anexo 10. Análisis de la información de las perforaciones.





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Anexo 11. Humedad natural UMI Portachuelo y UMI Holanda.





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Versión: 03

Fecha:

Junio de 2010

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Anexo 12. Límites UMI Portachuelo y UMI Holanda.





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Versión: 03

Fecha:

Junio de 2010

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Anexo 13. Granulometría UMI Portachuelo y UMI La Holanda.





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Junio de 2010

Página: 168 de 171


Anexo 14. Topografías.





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Junio de 2010

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Anexo 15. Modelaciones hidráulicas de los cauces naturales de La

Mina.





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Junio de 2010

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Anexo 16. Registro Fotográfico.





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Versión: 03

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Junio de 2010

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12 REFERENCIAS

AMVA, 2006. MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA DETALLADA DE LOS MUNICIPIOS DE

BARBOSA, GIRARDOTA, COPACABANA, SABANETA, LA ESTRELLA, CALDAS Y

ENVIGADO, MEDELLÍN: ÁREA METROPOLITANA DEL VALLE DE ABURRÁ.

AMVA, 2012. DIRECTRICES Y LINEAMIENTOS PARA LA ELABORACIÓN DE LOS

ESTUDIOS GEOLÓGICOS, GEOMORFOLÓGICOS, HIDROLÓGICOS, HIDRÁULICOS,

HIDROGEOLÓGICOS Y GEOTÉCNICOS PARA INTERVENCIONES EN ZONAS DE LADERA,

EN EL VALLE DE ABURRÁ. MEDELLÍN: ÁREA METROPOLITANA DE MEDELLÍN.


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ESTUDIO GEOTÉCNICO Y DISEÑOS PARA LA · PDF filehidrograma unitario adimensional del scs..... 133 figura 34. estructura de cauce de la quebrada la mina