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Universidad de La Salle Universidad de La Salle Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería 2021 Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D preliminar de la cuenca del rio Únete. Estudio de caso Aguazul y preliminar de la cuenca del rio Únete. Estudio de caso Aguazul y Maní-Casanare Maní-Casanare Carlos Mario Campos Labrador Universidad de La Salle, Bogota, [email protected] Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil Part of the Civil Engineering Commons, and the Geotechnical Engineering Commons Citación recomendada Citación recomendada Campos Labrador, C. M. (2021). Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D preliminar de la cuenca del rio Únete. Estudio de caso Aguazul y Maní-Casanare. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil/935 This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería Civil by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact [email protected].

Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

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Page 1: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

Universidad de La Salle Universidad de La Salle

Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle

Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería

2021

Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

preliminar de la cuenca del rio Únete. Estudio de caso Aguazul y preliminar de la cuenca del rio Únete. Estudio de caso Aguazul y

Maní-Casanare Maní-Casanare

Carlos Mario Campos Labrador Universidad de La Salle, Bogota, [email protected]

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Part of the Civil Engineering Commons, and the Geotechnical Engineering Commons

Citación recomendada Citación recomendada Campos Labrador, C. M. (2021). Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D preliminar de la cuenca del rio Únete. Estudio de caso Aguazul y Maní-Casanare. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil/935

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Page 2: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

ELABORACIÓN DE UN MODELO GEOLÓGICO- GEOTÉCNICO EN 2D PRELIMINAR

DE LA CUENCA DEL RIO ÚNETE. ESTUDIO DE CASO AGUAZUL Y MANÍ-CASANARE

PROYECTO DE GRADO

CARLOS MARIO CAMPOS LABRADOR

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

BOGOTÁ D.C

2021

Page 3: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

ELABORACIÓN DE UN MODELO GEOLÓGICO- GEOTÉCNICO EN 2D

PRELIMINAR DE LA CUENCA DEL RIO ÚNETE. ESTUDIO DE CASO AGUAZUL Y

MANÍ-CASANARE

TRABAJO DE GRADO DE GRADO PRESENTADO COMO REQUISITO PARA

OPTAR AL TÍTULO DE INGENIEROCIVIL.

CARLOS MARIO CAMPOS LABRADOR

DIRECTOR

EDGAR ALEXANDER PADILLA GONZALEZ

INGENIERO CIVIL

ESPECIALISTA EN GEOTECNIA

MAGISTER EN INGENIERÍA CIVIL

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

BOGOTÁ D.C

2021

Page 4: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

Agradecimientos

El autor Carlos Mario Campos Labrador expresa su agradecimiento a:

Edgar Alexander Padilla González especialista en geotecnia y magister en ingeniería civil

director del trabajo de investigación por la colaboración y apoyo prestado a este trabajo

investigativo.

Marlene Cubillos Romero magister en lingüística hispánica por su asesoría constante en la

organización metodológica del trabajo de investigación.

Natalia Ovalle Romero geóloga por sus constantes asesorías en la construcción del trabajo

de investigación.

Claudia Marcela Campos Hernández licenciada de básica primaria y especialista en

evaluación por su asesoría en la redacción del trabajo de investigación.

Los docentes de la línea de suelos de la Universidad de La Salle que contribuyeron a mi

formación profesional en esta área.

Page 5: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

Dedicatoria

A Dios, por permitirme llegar a este momento tan especial en mi vida, A mi abuela por ser

la persona que me ha acompañado durante todo mi trayecto estudiantil y de vida, a mi madre por

el apoyo incondicional en todos los momentos difíciles de mi carrera, a mis tías quienes han velado

por mí durante este arduo camino para convertirme en un profesional. A mis amigos por el apoyo

que me brindaron. A mis profesores, gracias por su tiempo, por su apoyo, así como por la

sabiduría que me transmitieron en el desarrollo de mi formación profesional.

Carlos Mario Campos Labrador

Page 6: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

4

Contenido

1.Resumen .......................................................................................................................... 8

2.Planteamiento del problema.......................................................................................... 9

3.Objetivos ....................................................................................................................... 10

3.1Objetivo general ..................................................................................................... 10

3.2Objetivos específicos .............................................................................................. 10

4.Justificación .................................................................................................................. 11

5.Marco referencias......................................................................................................... 12

Antecedentes ................................................................................................................ 12

Marco teórico ............................................................................................................... 12

Marco legal .................................................................................................................. 24

6.METODOLOGIA ........................................................................................................ 26

7.Desarrollo de la investigación ..................................................................................... 29

8.Resultados y análisis de resultados ............................................................................. 48

9.Conclusiones ................................................................................................................. 73

10.Recomendaciones ....................................................................................................... 75

Page 7: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

5

11.Bibliografía ................................................................................................................. 77

12.Apéndices .................................................................................................................... 80

Lista de Tablas p.

Tabla 1……………………………………………………………………………………… 15

Tabla 2………………………………………………………………………………………30

Tabla 3………………………………………………………………………………………34

Tabla 4………………………………………………………………………………………39

Tabla 5………………………………………………………………………………………40

Tabla 6………………………………………………………………………………………43

Tabla 7………………………………………………………………………………………48

Tabla 8………………………………………………………………………………………49

Tabla 9………………………………………………………………………………………51

Tabla 10……………………………………………………………………………………52

Tabla 11……………………………………………………………………………………52

Tabla 12……………………………………………………………………………………53

Page 8: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

6

Tabla 13...……………………………………………………………………………………53

Tabla 14……………………………………………………………………………...………54

Tabla 15……………………………………………………………………………...………54

Tabla 16……………………………………………………………………………...………55

Tabla 17……………………………………………………………………………...………56

Tabla 18………………………………………………………………………………...……57

Tabla 19…………………………………………………………………………...…………57

Tabla 20……………………………………………………………………………...………58

Tabla 21……………………………………………………………………………...………59

Tabla 22……………………………………………………………………………...………60

Tabla 23……………………………………………………………………………...………60

Tabla 24…………………………………………………………………………...…………61

Tabla 25…………………………………………………………………………...…………61

Page 9: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

7

Lista de Figuras p.

Figura 5.1.…………………………………………………………………………………… 18

Figura 7.1.…………………………………………………………………………………… 31

Figura 7.2.…………………………………………………………………………………… 32

Figura 7.3 …………………………………………………………………………………… 38

Figura 7.4.…………………………………………………………………………………… 41

Figura 7.5.…………………………………………………………………………………… 42

Figura 7.6.…………………………………………………………………………………… 44

Figura 7.7.…………………………………………………………………………………… 45

Figura 7.8.…………………………………………………………………………………… 46

Figura 7.9.………………………………………………………… ……..………………… 47

Figura 8.1 ………………………………………………………… ……………………… 63

Figura 8.2 ………………………………………………………… ……………………… 69

Figura 8.2 ………………………………………………………… ……………………… 72

Lista de Apéndices p.

Apéndice A: Cuadro de antecedentes……………………………………………………79

Apéndice B: Diagrama de flujo metodología……...……………………………………86

Page 10: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

8

1.Resumen

El presente trabajo tiene como finalidad la construcción de un modelo geológico

geotécnico para la cuenca del rio Únete que permita identificar las zonas críticas de riesgo, para

ellos se utilizó la metodología del Sistema Semicuantitativo de Evaluación del Ingeominas

Ramírez, 1988). Este método fue diseñado para evaluar zonas de estabilidad homogénea, además

se utilizó ArcGIS como una herramienta para el procesamiento y evaluación de los ocho

parámetros que considera la metodología ( material, geomorfología, drenaje, vegetación, erosión,

sismicidad, susceptibilidad y clima) los cuales nos dieron como resultado tres zonas distintas de

estabilidad las cuales tienen un bajo nivel de estabilidad debido a diferentes factores como la

erosión, el tipo de material, la ubicación y algunas fallas en el área de estudio.

Palabras claves: remoción en masa, ArcGIS, modelo geológico- geotécnico, riesgo,

factores de remoción en masa

Page 11: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

9

2.Planteamiento del problema

La cuenca se localiza entre los 4º49’ y los 5º16’ de Latitud Norte y entre los 72º18’ y 72º34’

de Longitud al Oeste de Greenwich; es un territorio de estructura rural y urbana. Presenta

82.008,432 hectáreas, de las cuales el 67.5% corresponden a Aguazul y el restante 32.5% a Maní.

El río Únete nace en límites de los municipios de Aguazul y Pajarito, departamentos de Casanare

y Boyacá, producto de la unión de las quebradas la Cascada, San Juan y Minquirá. (L, 2013), La

cuenca se presenta en una topografia de pendientes altas, laderas inestables por procesos erosivos

y es una zona con altas precipitaciones, Por estas características la cuenca del río Cusiana puede

llegar a presentar procesos de amenaza naturales tales como: Inundaciones en los cascos urbanos,

fenómenos de remoción en masa y avenidas torrenciales. Esto puede llegar afectan a los habitantes

del sector.

Es por esto por lo que el resultado de este estudio permitirá ofrecer un insumo a las

autoridades municipales de Aguazul y Maní en la que mediante un modelo geológico geotécnico

encuentren información posible para priorizar zonas con alta susceptibilidad a remoción en masa

a lo largo del Rio Únete u otra amenaza, con ello plantear algunas alternativas que se podrán incluir

en sus Planes de Ordenamiento Territorial (POT) para mitigar los riesgos de deslizamientos en

laderas o taludes.

Para esto es necesario generar un modelo geológico geotécnico de fácil uso para la

comunidad de los municipios en cuestión, en el cual se reconozcan dichas zonas, lo cual permitirá

tener mejores decisiones y manejo del territorio con respecto al plan de ordenamiento territorial

teniendo como base un modelo geomorfológico detallado.

Page 12: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

10

3.Objetivos

3.1Objetivo general

Realizar una propuesta preliminar de un modelo geológico -geotécnico en 2D utilizando

ArcGIS para identificar las zonas de riesgo de la cuenca del rio Únete.

3.2Objetivos específicos

Diseñar un modelo geológico geotécnico donde se identifiquen las zonas de riesgo de

los procesos de remoción en masa que se presentan en estos municipios sobre la cuenca del rio

Únete.

Identificar zonas críticas ante eventos de remoción en masa y procesos morfológicos

de tipo aluvial de la cuenca del rio Únete.

Realizar un análisis geomático para determinar índices de amenaza de los eventos de

remoción en masa en la cuenca del rio Únete.

Page 13: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

11

4.Justificación

El propósito principal del presente estudio es generar un modelo geológico-geotécnico en

dos dimensiones de la cuenca del rio Únete mediante la herramienta ArcGIS, para identificar las

zonas de riesgo en esta zona.

Para tal fin, se va a generar un ejercicio de recopilación de información existente que

sirva de apoyo para identificar las zonas críticas de riesgo y de esta manera hacer

recomendaciones a las autoridades municipales para que puedan implementar estrategias de

mitigación ante procesos de remoción en masa y desequilibrio morfológico de cauces en los

municipios de Maní y Aguazul-Casanare, esto con el fin de contribuir a la seguridad, el bienestar

y calidad de vida de las personas y al desarrollo sostenible de las comunidades.

La información geotécnica revisada se obtendrá de trabajos anteriores realizados en la

universidad e información secundaria obtenida de otras investigaciones ya que por situaciones

externas no se pudo realizar un trabajo de campo ni ensayos de laboratorio lo cual permitirá la

elaboración de un modelo geológico geotécnico con un nivel de detalle bajo.

Page 14: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

12

5.Marco referencias

Antecedentes

Los antecedentes se presentan tabulados en el apéndice A del documento.

Marco teórico

En este capítulo se abordarán algunos conceptos básicos para la investigación y se

tomarán en cuenta algunas metodologías que serán la base principal para la sustentación de los

resultados de este proyecto.

El suelo.

Concepto del Suelo

Para empezar, el suelo según (Whitlow, 2000) “son las capas de material suelto sin

consolidar que se extiende desde la superficie hasta la roca sólida, y que se han formado por

el intemperismo y la desintegración de las propias rocas” que pueden ser de origen ígneo,

metamórfico y sedimentario. Lo suelos están constituidos por una mezcla de tres elementos

que son el aire, el agua y una parte sólida que puede estar compuesta de fragmentos de roca

minerales y materia orgánica.

Clasificación de los Suelos

Los suelos se pueden clasificar según su origen como suelos residuales, suelos

orgánicos, suelos aluviales, suelos cohesivos, suelos no cohesivos y suelos transportados o por

el tamaño de la partícula como gravas, arenas, limos y arcillas. (Cabrera Rivera, 2007)

Page 15: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

13

Clasificación de los suelos por su origen

Suelos residuales

Entendemos por suelo residual aquel material proveniente de la roca que no ha sido

transportado desde su localización original y mantiene los planos de debilidad de la roca dentro

de determinadas profundidades. El espesor del suelo residual depende del tipo de roca y varía

con la edad y la intensidad de meteorización, la que, a su vez, depende del clima y la

pluviometría. (Cabrera Rivera, 2007)

Suelos orgánicos

El suelo orgánico a aquél cuya composición básica presenta una gran cantidad de

materia orgánica. Es conocido también como compost y se obtiene de forma natural de la

descomposición aeróbica de restos orgánicos. La materia orgánica está conformada por

elementos de origen biológico, como residuos animales y vegetales, en estado de putrefacción.

(Flores, s.f.)

Suelos aluviales

Son suelos de origen fluvial, poco evolucionados, aunque profundos. Aparecen en las

vegas de los principales ríos. Se incluyen dentro de los fluvisoles calcáreos y eútricos, así como

antosoles áricos y cumúlicos, si la superficie presenta elevación por aporte antrópico, o bien si

han sido sometidos a cultivo profundo. (Lugo, 2016)

Page 16: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

14

Suelos cohesivos

Los suelos cohesivos poseen partículas pequeñas y bastante arcilla como para que el

suelo se adhiera a sí mismo. Mientras más cohesivo sea el suelo, será porque contiene más

cantidad de arcilla, y será menos probable que suceda un derrumbe. (IngeCivil, 2018)

Suelos no cohesivos.

Los suelos no cohesivos son representados por las arenas y piedras, son también

llamados suelos granulares. (IngeCivil, 2018)

Suelos transportados

La desintegración y descomposición de las rocas forma un manto suelto y no

consolidado llamado por algunos regolitos. Los productos de este manto son transportados por

el agua, el viento o el hielo, para formar suelos transportados. (Lugo, 2016)

Clasificación por el tamaño de su partícula

Las anteriores consideraciones muestran como las partículas que componen los suelos

se clasifican según sus tamaños en intervalos que corresponden a diversas clases con términos

que también se emplean después para clasificar el agregado ya que los grupos fundamentales

de suelos son también gravas, arenas y finos (limos y arcillas).

Se deberá retener esta idea para diferenciar las descripciones y características de las

partículas en sí mismas, de lo correspondiente al suelo. Aunque son numerosos los sistemas

de clasificación de tamaños de las partículas, se aprecian coincidencias en los límites de

Page 17: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

15

tamaños para definir las clases de partículas, especialmente en el límite superior del tamaño

arcilla. Los términos empleados: La tabla adjunta muestra las clases en las normas ASTM y

los criterios del Laboratorio de Puentes y Calzadas francés y del Instituto Tecnológico de

Massachussets (MIT). (mare, s.f.)

Tabla 1.

Clasificación de los suelos según tamaño.

Nota. Por mare, s.f.

Gravas

Se denomina grava a las rocas sedimentarias detríticas producto de la división natural

o artificial de otras rocas y minerales. Los fragmentos de la grava miden entre 2 y 64 milímetros

de diámetro y su composición química es variada. Está constituida principalmente por rocas

ricas en cuarzo y cuarcita. También por clastos de caliza, basalto, granito y dolomita. (Rocas

y Minerales, s.f.)

Page 18: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

16

Arenas

Es el material que resulta de la desintegración natural de las rocas o se obtiene de la

trituración de estas, y cuyo tamaño es inferior a los 5mm. (Rocas y Minerales, s.f.)

Limos

El limo está compuesto por sedimentos de rocas preexistentes, ricas en nutrientes. Lo

forman partículas de arcilla, lodo y arena que han sido transportadas por la lluvia, corrientes

de agua natural o el viento. Existen grandes depósitos de limo en el lecho de los ríos, zonas

inundadas, glaciares o masas móviles de hielo. Es un sedimento no cohesivo. (Rocas y

Minerales, s.f.)

Arcillas

La arcilla es un mineral del grupo de los filosilicatos. Está compuesta por silicatos de

aluminio hidratados o feldespatos, provenientes de rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias

descompuestas por la meteorización o alteración hidrotermal. En su estado puro es de color

blanco. Pero también puede encontrarse roja, cobriza o café, según la intervención de otros

componentes. (Rocas y Minerales, s.f.)

Propiedades de los Suelos

Los suelos están sujetos a una serie de propiedades físicas, mecánicas e hidrológicas lo

cual hacen que su caracterización sea más sencilla, entre estas propiedades encontramos:

Page 19: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

17

Estructura

Las características estructurales de un suelo son:

Porosidad

El espacio poroso del suelo se refiere al porcentaje del volumen del suelo no ocupado

por sólidos. (FAO, s.f.)

Textura

La textura del suelo se refiere a la proporción de componentes inorgánicos de diferentes

formas y tamaños como arena, limo y arcilla. La textura es una propiedad importante ya que

influye como factor de fertilidad y en la habilidad de retener agua, aireación, drenaje, contenido

de materia orgánica y otras propiedades.

El triángulo de textura de suelos según la FAO se usa como una herramienta para

clasificar la textura. (FAO, s.f.)

Page 20: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

18

Figura 1:

clasificación de los suelos.

Nota. Triangulo de textura de suelos, por FAO, s.f.

Color

El color del suelo depende de sus componentes y varía con el contenido de humedad,

materia orgánica presente y grado de oxidación de minerales presentes. Se puede evaluar como

una medida indirecta ciertas propiedades del suelo. (FAO, s.f.)

Permeabilidad

Definimos permeabilidad como la capacidad de un cuerpo (en términos particulares, un

suelo) para permitir en su seno el paso de un fluido (en términos particulares, el agua) sin que

Page 21: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

19

dicho tránsito altere la estructura interna del cuerpo. Dicha propiedad se determina

objetivamente mediante la imposición de un gradiente hidráulico en una sección del cuerpo, y

a lo largo de una trayectoria determinada. La permeabilidad se cuantifica en base al coeficiente

de permeabilidad, definido como la velocidad de traslación del agua en el seno del terreno y

para un gradiente unitario. (Frankie, 2013)

Infiltración

La infiltración es el proceso por el cual el agua en la superficie de la tierra entra en el

suelo. La tasa de infiltración, en la ciencia del suelo, es una medida de la tasa a la cual el suelo

es capaz de absorber la precipitación o la irrigación. Se mide en pulgadas por hora o milímetros

por hora. Las disminuciones de tasa hacen que el suelo se sature. Si la tasa de precipitación

excede la tasa de infiltración, se producirá escorrentía a menos que haya alguna barrera física.

Está relacionada con la conductividad hidráulica saturada del suelo cercano a la superficie. La

tasa de infiltración puede medirse usando un infiltrómetro. (Pérez, s.f.)

Consistencia

Es la característica física que gobierna las fuerzas de cohesión-adhesión, estas se

refieren a las fuerzas que permiten que las partículas se mantengan unidas (SIMBASICA).

Adhesión

Se debe a la tensión superficial que se presenta entre las partículas de suelo y las

moléculas de agua. Sin embargo, cuando el contenido de agua aumenta, excesivamente, la

adhesión tiende a disminuir. El efecto de la adhesión es mantener unidas las partículas por lo

Page 22: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

20

cual depende de la proporción Agua/Aire. De acuerdo con lo anterior, la consistencia del suelo

posee dos puntos máximos; uno cuando está en estado seco debido a cohesión y otro cuando

húmedo que depende de la adhesión.

Cohesión

Esta fuerza es debida a atracción molecular en razón, a que las partículas de arcilla

presentan carga superficial, por una parte, y la atracción de masas por las fuerzas de Van der.

(Osorio, 2010)

Marco conceptual

Esri® ArcGIS Geostatistical Analyst.

Extensión para modelado avanzado de superficies utilizando métodos determinísticos y

geoestadísticos. Geostatistical Analyst extiende ArcMap al agregar una barra de herramientas

avanzada que contiene herramientas para el análisis de datos espaciales exploratorios y un asistente

geoestadístico para guiarlo a través del proceso de creación de una superficie estadísticamente

válida. Las nuevas superficies generadas con Geostatistical Analyst se pueden usar posteriormente

en modelos GIS y en visualización utilizando extensiones de ArcGIS como ArcGIS Spatial

Analyst y 3D Analyst. El analista geoestadístico es revolucionario porque cierra la brecha entre la

geoestadística y el SIG. Desde hace algún tiempo, las herramientas geoestadísticas han estado

disponibles, pero nunca se han integrado de forma precisa en los entornos de modelado GIS.

Page 23: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

21

La integración es importante porque, por primera vez, los profesionales de SIG pueden

comenzar a cuantificar la calidad de sus modelos de superficie al medir el error estadístico de las

superficies predichas. (Johnston, 2011)

Sistema de Información Geográfico (SIG).

permite relacionar cualquier tipo de dato con una localización geográfica. Esto quiere decir

que en un solo mapa el sistema muestra la distribución de recursos, edificios, poblaciones, entre

otros datos de los municipios, departamentos, regiones o todo un país. Este es un conjunto que

mezcla hardware, software y datos geográficos, y los muestra en una representación gráfica. Los

SIG están diseñados para capturar, almacenar, manipular, analizar y desplegar la información de

todas las formas posibles de manera lógica y coordinada.

Los usuarios pueden editar los mapas, trabajar por capas y manipular la información que

almacena el sistema para obtener resultados específicos o generales de una consulta. Encuentran

respuestas como qué hay en un lugar, dónde sucedió un hecho, qué cambios ha habido, qué camino

tomar o qué construcciones cercanas se encuentran.

Este tipo de sistemas sirve especialmente para dar solución a problemas o preguntas sobre

planificación, gestión y distribución territorial o de recursos. Son utilizados en investigaciones

científicas, en arqueología, estudios ambientales, cartografía, sociología, historia, marketing y

logística, entre otros campos. Todos los sistemas de información geográfica y los resultados de las

búsquedas en estos dependen de la calidad y cantidad de información suministrada en su base de

datos. (SI-GEO)

Page 24: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

22

Geotecnia.

La geotécnica es una rama de la ingeniería civil que se encarga del estudio de las propiedades

mecánicas, hidráulicas y de resistencia de los suelos. Los ingenieros civiles especializados en esta

área investigan y analizan el suelo y las rocas por debajo de la superficie para determinar sus

propiedades y diseñar las bases o cimentaciones para diversas estructuras; tales como edificios,

puentes, centrales hidroeléctricas, estabilizar taludes, construir túneles y carreteras, etc. Los

ingenieros geotécnicos conocen acerca de los principios de la mecánica y de la hidráulica, así como

conceptos relacionados a la geología. Todo esto les permite conocer las condiciones bajo las cuales

determinados materiales fueron creados o depositados, y los posteriores procesos estructurales o

diagnósticos que han sufrido.

La Geotécnica permite a los ingenieros desarrollarse como entes investigadores, ya que

indagan sobre los riesgos que existen para el hombre, las propiedades, características, entre otras.

Investigan el riesgo para los seres humanos, los fenómenos ambientales naturales o

propiciados por la actividad humana tales como deslizamientos de terreno, hundimientos de tierra,

flujos de lodo y caída de rocas. Su trabajo en este tiempo es indispensable para cualquier

edificación. (Ingenieria, s.f.)

Modelación.

Un modelo es plasmar una realidad teniendo en cuenta todos los elementos y que sea lo

más cercano posible a la realidad. Esto con el propósito de:

• Representación cercana de la realidad

Page 25: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

23

• Clarificación de ideas y conocimientos, favoreciendo la comprensión del sistema

• Ilustración de conceptos

• Estructuración lógica

• Sensibilización del sistema a las modificaciones

• Controlar las posibles fuentes de variación

• Predicción de los posibles resultados

• Reducir costos antes de la implementación (Tomas)

Geoforma.

Una geoforma es un cuerpo tridimensional: tiene forma, tamaño, volumen y topografía,

elementos que generan un relieve. El primer paso para reconocerlas es identificar las geoformas

con su topografía, drenaje, textura, tono, vegetación natural y uso del suelo.

Una geoforma está compuesta por materiales que le son característicos: como grava, arena,

limo, arcilla o cuerpos de rocas; tiene una génesis y por lo tanto una dinámica que explica los

materiales que la forman. Utilizando fotografías aéreas se puede inferir que el tono y la textura

dependen de la vegetación, que el uso del suelo permite hacer asociaciones con aptitudes, que las

formas de erosión permiten deducir el grado de consolidación de los materiales y el origen. La

topografía a su vez está relacionada con la pendiente, y puede ser: plana, ondulada, quebrada o

escarpada; donde existen entrantes o salientes del terreno son factibles los cambios litológicos.

(Geología, 2011)

Page 26: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

24

Marco legal

• El Plan Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres de Colombia, “una Estrategia de

Desarrollo” es el instrumento del Sistema Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres

creado por la Ley 1523, que define los objetivos, programas, acciones, responsables y

presupuestos, mediante las cuales se ejecutan los procesos de conocimiento del riesgo,

reducción del riesgo y manejo de desastres en el marco de la planificación del desarrollo

nacional.

• La Ley 388 de 1997 plantea que es necesario determinar las zonas no urbanizables que

presenten riesgos para la localización de asentamientos humanos, por amenazas naturales.

• Las afectaciones más recurrentes se presentan por la ocurrencia de movimientos en masa,

inundaciones y avenidas torrenciales, por lo que se priorizará el análisis de estos

fenómenos, los demás se adelantarán en consideración a la disponibilidad de información.

(Ley 9 de 1989 y Ley 2 de 1991).

• DECRETO NÚMERO 1077 DE 2015, ARTÍCULO 1.1.1.1.1. El Ministerio de Vivienda,

Ciudad y Territorio tendrá como objetivo primordial lograr, en el marco de la ley y sus

competencias, formular, adoptar, dirigir, coordinar y ejecutar la política pública, planes y

proyectos en materia del desarrollo territorial y urbano planificado del país, la

consolidación del sistema de ciudades, con patrones de uso eficiente y sostenible del suelo,

teniendo en cuenta las condiciones de acceso y financiación de vivienda, y de prestación

de los servicios públicos de agua potable y saneamiento básico.

Page 27: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

25

• Resolución 068 de 2005 IGAC. Por la cual se adopta como único datum oficial de

Colombia el Marco Geocéntrico Nacional de Referencia: MAGNA-SIRGAS

Ley 1712 de Transparencia y del Derecho de Acceso a la Información Pública Nacional

Page 28: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

26

6.METODOLOGÍA

FASE 1: Alistamiento:

Teniendo en cuenta que para el proceso de investigación se requiere la utilización del

programa ArcGIS y el listado de documentos para tener en cuenta para el desarrollo de las fases

siguientes, se hace necesario realizar una capacitación en el manejo de este programa, adicional a

ello es necesario la recopilación de los documentos o archivos digitales.

Teniendo en cuenta lo anterior, se programan las siguientes actividades:

• Obtener la licencia del programa a utilizar en la modelación (ArcGIS)

• Capacitación del manejo de ArcGIS.

• Búsqueda de datos topográficos, geológicos (mapas geomorfológicos, mapas geológicos,

mapa de suelos), geotécnicos (Búsqueda de información bibliográfica y de entidades

(alcaldía de Aguazul, alcaldía de Maní, funcionarios de Corporinoquia y Corpoboyacá)).

FASE 2: Digitalización y modelación de la información geotécnica

Luego de este proceso de alistamiento se procederá hacer un modelo digital del terreno a

escala 1:75.000, realizando la digitalización de estos, priorizando la información más relevante

que contribuya significativamente al proceso de investigación utilizando el programa ArcGIS. Por

lo tanto, se programan las siguientes actividades:

• Identificar los mapas existentes (geotécnicos, geológicos, de suelos, de pendientes, de

vegetación, de susceptibilidad, de sismicidad, de clima, geomorfológicos entre otros)

Page 29: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

27

• Revisar los atributos de cada mapa con relación a las características solicitadas en la

metodología utilizada para el desarrollo de este proyecto.

• Evaluar y valorar de acuerdo con la metodología utilizada cada uno de los atributos

encontrados en los mapas consultados.

• Digitalización de los mapas consultados para sumar sus atributos y de esta forma identificar

las zonas de riesgo.

FASE 3: Modelación

Luego de la digitalización se combinará todos los mapas descritos anteriormente, después

de este proceso se tendrá un modelo geológico geotécnico para determinar índices de

susceptibilidad a los deslizamientos y procesos de remoción en masa. Por lo tanto, se hacen las

siguientes actividades:

• Combinar los mapas existentes: geotécnicos, geológicos, de suelos, de pendientes, de

vegetación, de susceptibilidad, de sismicidad, de clima, geomorfológicos entre otros.

• A partir de ArcGIS construir el modelo geológico-geotécnico para la cuenca del rio Únete

que permita identificar las zonas críticas de riesgo

FASE 4: Análisis

Luego de construir el modelo geológico-geotécnico se realizará el análisis de bases de datos

de la zona mediante antecedentes de procesos de remoción en masa como inventarios y mapas de

vulnerabilidad e identificación de las zonas críticas para georreferenciarlos. Por lo tanto, se hacen

las siguientes actividades:

Page 30: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

28

• Comparar la información bibliográfica para encontrar sus diferencias y características

propias.

• Identificar los índices de susceptibilidad a procesos de remoción en masa en cada zona.

• Realizar una matriz genérica para cada una de las zonas de acuerdo con los índices de

susceptibilidad encontrados.

• Sacar las conclusiones del proceso investigativo.

Page 31: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

29

7.Desarrollo de la investigación

Este trabajo se desarrolló teniendo en cuenta la metodología y las fases de la investigación

método heurístico propuesto por Ramírez y González en 1989. Esta metodología fue

diseñada para evaluar zonas de estabilidad homogénea a escala intermedia, a partir de las

denominadas unidades de terreno. En cada una de tales unidades se evaluará y calificara

independiente 8 parámetros que intervienen en la estabilidad, se suma la calificación de las

diferentes variables y dependiendo del puntaje obtenido, se clasifica en determinadas

categorías de estabilidad. Es importante mencionar que el procedimiento como se plantea

es aplicable principalmente para evaluación de tipo manual y por tal razón es indispensable

definir previamente las unidades del terreno, que son en unidades geomorfológicas con

algunas características particulares. (Servicio Geológico Colombiano, 1995, p.125)

Con base en lo anterior procedemos a describir la información encontrada durante la Fase

I

Aspectos Geológicos

En este aspecto se tomaron en cuenta las unidades litológicas y estructurales, en las cuales

se encontraron las siguientes formaciones geológicas:

Page 32: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

30

Tabla 2:

Tipos de formaciones

Formación Edad Tipo de roca

Cuartanario Aluvial Reciente (qar) Cuaternario Deposito

Cuartanario Terrazas (qt) Cuaternario Deposito

Formación Arcillas del Limbo (pgal) Paleógeno Sedimentaria

Formación Arenisca del Limbo (pgarl) Paleógeno Sedimentaria

Formación Caja (pgc) Paleógeno Sedimentaria

Formación Chipaque (ksch) Cretácico Sedimentaria

Formación Diablo (pgd) Paleógeno Sedimentaria

Formación Fomeque (kif) Cretácico Sedimentaria

Formación la Corneta (qplc) Cuaternario Deposito

Formación San Fernando (pgsf) Paleógeno Sedimentaria

Formación Une (kiu) Cretácico Sedimentaria

Grupo Palmichal (kpgp) Cretácico – paleógeno Sedimentaria

Nota. En esta tabla se describe la edad y tipo de roca de cada formación que hay en la cuenca del rio Únete.

Por Servicio Geológico Colombiano, 1995.

Dentro de los documentos consultados se encontró la distribución de las formaciones

geológicas ubicadas en la cuenca del rio Únete. (Ver Figura 2)

Page 33: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

31

Figura 2:

Mapa geológico de la cuenca del rio Únete

Nota. Formaciones litológicas de la cuenca del rio Únete, por Environmental Ingenieros Consultores

LTDA, 2007.

Page 34: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

32

Aspectos Geotécnicos

Para la construcción de este mapa, se utilizó información de suelos suministrada por

(Environmental Ingenieros Consultores LTDA, 2007), esta información fue tabulada en tablas y

clasificada con ayuda de la Figura 2, lo que ayudo a encontrar los diferentes tipos de materiales

(Ver Figura 3)

Figura 3

Tipos de suelos en la cuenca del rio Únete.

Nota. Distribución de suelos en la cuenca de rio Únete.

Page 35: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

33

Posteriormente se investigó y se obtuvo valores mecánicos comunes que se pueden

encontrar en estos materiales. En la Tabla 3 se encuentran los diferentes tipos de suelos

encontrados y características mecánicas como lo son peso específico (Sjnavarro, 2020), ángulo de

fricción (ángulo rozamiento interno gravas, 2020) y cohesión (2020), cabe aclarar que debido a

que no se hizo ningún tipo de muestreo o laboratorio, estos valores son bibliográficos.

Page 36: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

34

Tabla 3

Geotecnia

suelo Textura

Gravas Arenas Arcillas Limos

Grupo de suelos del SUSC

símb

olo

características mecánicas

Min Max Min Max Min Max Min Max

coh

esión

(Kp

a)

An

gulo

de

fricción

(°)

Peso

u

nitario

(KN

/m3

)

CU14f1 Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0 32 20

CU14f2 Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0 32 20

CU14f2 Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0 32 20

CU14g1 Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0 32 20

CU15b Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0 32 20

CU19d Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0 32 20

CU19e2 Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0 32 20

CU19f2 Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0 32 20

CU21f1 Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0 32 20

CU21f2 Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0 32 20

CU21g2 Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0 32 20

CU22d Bien

Drenados Franco

Arenoso 50 85 0 20 0 50 Arenas limosas SM 10 27 17

Page 37: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

35

suelo Textura

Gravas Arenas Arcillas Limos

Grupo de suelos del SUSC

símb

olo

características mecánicas

Min Max Min Max Min Max Min Max

coh

esión

(Kp

a)

An

gulo

de

fricción

(°)

Peso

u

nitario

(KN

/m3

)

CU22d2 Bien

Drenados Franco

Arenoso 50 85 0 20 0 50 Arenas limosas SM 10 27 17

CU22e1 Bien

Drenados Franco

Arenoso 50 85 0 20 0 50 Arenas limosas SM 10 27 17

CU22e2 Bien

Drenados Franco

Arenoso 50 85 0 20 0 50 Arenas limosas SM 10 27 17

CU22g2 Bien

Drenados Franco

Arenoso 50 85 0 20 0 50 Arenas limosas SM 36 27 17

CU24e3 Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0

27 17

CU24f1 Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0

27 17

CU25b Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0

27 17

CU27a Bien

Drenados Franco

Arcilloso 20 45 28 40 15 55 Arenas arcillosas SC - CL 20 26 17

CU27b1 Bien

Drenados Franco

Arcilloso 20 45 28 40 15 55 Arenas arcillosas SC - CL 20 26 17

CU28a Mal

Drenados Arcillosos 0 40 40 100 0 40 Arcillas inorgánicas de media

o baja plasticidad CL-CH 30 16 15

CU30a Mal

Drenados Franco Limoso 0 50 0 28 55 80

limos inorgánicos ligeramente plásticos ML 0 27 17.2

CU33a Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0

27 17

CU36b Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0

27 17

CU36bx Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0

27 17

CU37ax Mal

Drenados Arcillosos 0 40 40 100 0 40 Arcillas inorgánicas de media

o baja plasticidad CL-CH 30 16 15

Page 38: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

36

suelo Textura

Gravas Arenas Arcillas Limos

Grupo de suelos del SUSC

símb

olo

características mecánicas

Min Max Min Max Min Max Min Max

coh

esión

(Kp

a)

An

gulo

de

fricción

(°)

Peso

u

nitario

(KN

/m3

)

CU38a Mal

Drenados Arcillosos 0 40 40 100 0 40 Arcillas inorgánicas de media

o baja plasticidad CL-CH 30 16 15

CU39a Bien

Drenados Franco

Arcilloso 20 45 28 40 15 55 Arenas arcillosas SC - CL 20 26 17

CU40b Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0

27 17

CU40b1 Mal

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Arenas bien gradadas SW 0

30 25

CU40bx Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0

27 17

CU42a Bien

Drenados Franco

Gruesos 25 50 25 50 0 10 0 15 Gravas mal gradadas GP 0

34 17

Nota. En esta tabla se pueden ver los distintos tipos de suelos con sus características mecánicas. Por ángulo rozamiento interno gravas, 2020 y

Sjnavarro, 2020.

Page 39: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

37

Aspectos Geomorfológicos

El Municipio de Aguazul en el flanco oriental de la cordillera predominan tres tipos de

paisaje: montañoso, piedemonte y llanura aluvial; las unidades geomorfológicas establecidas se

clasifican en: montaña, lomerío, valles, piedemonte, altiplanicie, planicie, llanura aluvial,

deslizamientos, flujos de tierra y deslizamiento en roca.

Geomorfológicamente la zona está enmarcada en un paisaje de piedemonte

correspondiente a una franja de terreno ondulado a escarpado, localizado en la base de la cordillera

Oriental. Esta unidad corresponde a un relieve de transición entre el paisaje de montaña al noroeste

del área y paisaje de planicie aluvial al sureste, donde predomina la topografía plana que

caracteriza los llanos Orientales.

En la Figura 4 podemos apreciar la distribución geomorfológica de la cuenca del río Únete.

Page 40: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

38

Figura 4

Geomorfología

Nota. Distribución de formas geomorfológicas de la cuenca del rio Únete, por Environmental Ingenieros

Consultores LTDA, 2007.

Page 41: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

39

En la geomorfología se encontró las formas del relieve, así como también los diferentes

tipos de pendientes que se presentan en el territorio. En la Tabla 4 y Tabla 5 se pueden apreciar

estas características.

Tabla 4

Tipos de geomorfología

Geomorfología

Unidad Tipo

D1 Pendientes denudaciones y colinas

D2 Pendientes denudaciones y colinas

F1 Lechos de Río

F3 Planicies Aluviales y Canales Abandonados sin Agua

S14 Terrenos Elevados por Sistemas Horst

S4

Topografía ondulada y cordilleras con drenaje relacionado a la

estratificación y afloramiento

S6 Cuestas

S9 Ejes de charnela de anticlinales y sinclinales y zonas de flexión

Nota. Se describe el tipo de geomorfología presente en la cuenca del rio Únete. Por Servicio Geológico

Colombiano, 1995.

Page 42: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

40

Tabla 5

Pendientes

Pendiente

A 0-3

B 3-7

D 12-25

E 25-50

F 50-75

G >75

Nota. Se describe el tipo de pendiente la cuenca del rio Únete. Por Servicio Geológico Colombiano, 1995.

Se evalúo un mapa de pendientes, cuyos intervalos se definieron teniendo en cuenta la

pendiente promedio de las laderas que conforman el área de estudio. (Ver Figura 5)

Page 43: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

41

Figura 5

Pendientes

Nota. Por Environmental Ingenieros Consultores LTDA, 2007.

Aspectos referentes a la Cobertura y Uso Actual del Suelo

En el mapa de cobertura y uso actual del suelo (Figura 6) se encontró los tipos de vegetación

los cuales se encuentran descritos en la Tabla 6:

Page 44: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

42

Figura 6

Vegetación y uso de suelos

Nota. Vegetación de la cuenca del rio Únete, por Environmental Ingenieros Consultores LTDA, 2007.

Page 45: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

43

Tabla 6

Tipo de vegetación

Vegetación

Arbustos y matorrales

Arbustos, matorrales, y pastos

Arroz

Arroz y otras coberturas

Bosque de galería

Bosque natural fragmentado

Mosaico de pastos con espacios naturales

Pastos arbolados

Pastos en suelos erosionados

Pastos naturales

Pastos naturales, rastrojos y otros

Pastos y cultivos de clima cálido

Rastrojos y bosques

sabanas arbustivas

Sabanas herbáceas

Tejido urbano discontinuo

Tierras desnudas

Nota. En esta tabla se describe el tipo de vegetación que hay en la cuenca del rio Únete. Por Servicio

Geológico Colombiano, 1995.

Erosión

La erosión es uno de los factores que contribuye a cuásar los deslizamientos o agravarlos,

casi siempre por la eliminación de suelo o rocas en la parte inferior o a los lados de la zona. Este

es un fenómeno que abarca la separación, transporte y sedimentación de los suelos, por acción de

los agentes erosivos como su principal agente que es el agua y en una menor proporción el hielo,

Page 46: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

44

el viento y los organismos vivos. En la Figura 7 se observan los cuatro grados de erosión que

presenta la cuenca del rio Únete.

Figura 7

Erosión

Nota. Grados de erosión presentes en la cuenca del rio Únete, por Environmental Ingenieros Consultores

LTDA, 2007.

Page 47: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

45

Clima

El mapa de clima fue hecho empleando la metodología Caldas-Lang, La clasificación

establecida por Caldas y aplicada al trópico americano, se basó en los valores de temperatura, pero

con respecto a su variación altitudinal y no latitudinal. Por su parte, Lang fijo los límites de su

clasificación teniendo en cuenta una sencilla relación entre la precipitación y la temperatura.

Ninguno de los dos sistemas, por sí solos, tiene aplicabilidad o funcionalidad aceptables, por lo

cual Schaufelberger (1962) propuso su unificación e implemento el sistema de clasificación

CALDAS-LANG que, por lo mismo, utiliza la variación altitudinal de la temperatura, que indica

los pisos térmicos y la efectividad de la precipitación que muestra la humedad. (ver Figura 8)

Figura 8

Clima

Nota. Tipos de clima en la cuenca del rio Únete, por Environmental Ingenieros Consultores LTDA, 2007.

Page 48: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

46

Susceptibilidad por fenómenos de remoción en masa (FRM)

Los fenómenos de remoción en masa se presentan en sectores de ladera donde las

condiciones de resistencia de los materiales y la energía potencial de posición permiten el

desplazamiento pendiente a bajo, de las masas de material de la corteza terrestre, por acción de la

gravedad. En el mapa recopilado en nuestra investigación se encontró cuatro grados de Fenómenos

de Remoción Masa (FRM) los cuales se pueden observar en la Figura 9

Figura 9

FRM

Nota. Fenómenos de remoción en masa en la cuenca del rio Únete, por Environmental Ingenieros

Consultores LTDA, 2007.

Page 49: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

47

Sismicidad

La amenaza sísmica se define como el fenómeno físico asociado con un sismo, tal como el

movimiento fuerte del terreno o la falla de este, que tiene el potencial de producir una pérdida.

Para el caso de la cuenca del río Únete esta amenaza sísmica (Ver Figura 10) se relaciona con su

localización con respecto al Sistema Frontal de la Cordillera Oriental, que es una zona de actividad

tectónica alta y activa, con ocurrencia de numerosos sismos de todo tipo de magnitud y de

profundidades focales que en su mayoría llegan hasta 30 km.

Figura 10

Sismicidad

Nota. Grado de sismicidad de la cuenca del rio Únete y sus alrededores, por Environmental Ingenieros

Consultores LTDA, 2007.

Page 50: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

48

8.Resultados y análisis de resultados

Mapa de susceptibilidad

Para el proceso de identificación de zonas de riesgos en la cuenca del rio Únete se utilizó

la metodología del Sistema Semicuantitativo de Evaluación del Ingeominas (Ramírez, 1988).

Metodología con la cual se pudo unificar la información obtenida en los diferentes mapas.

A continuación, se presenta la Tabla de variables y puntajes tomada de la metodología del

Sistema Semicuantitativo de Evaluación del Ingeominas (Ramírez, 1988), para la ponderación de

variables y la calificación de la estabilidad.

Tabla 7:

Variables y puntajes

Variable Puntaje

máximo

Puntaje

mínimo

%

Máximo de

influencia

Material 50 1 16,7

Geomorfología 22 8 7,3

Pendiente 22 7 7,3

Drenaje 35 6 11,7

Vegetación 32 1 10,7

Erosión 35 2 11,7

Clima 40 8 13,3

Sismicidad 24 0 8,0

Deslizamientos 40 7 13,3

Total 300 40 100,0

Nota. En esta tabla se describe el puntaje máximo y mínimo de cada uno de los parámetros. Por Servicio

Geológico Colombiano, 1995.

Page 51: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

49

Materiales

El material es el parámetro con mayor incidencia que se tiene en esta metodología, para

nuestro modelo contaremos con dos mapas los cuales son los de geotecnia y el de geología para

así tener características de suelos y rocas. Lo anterior con el fin de definir las características de los

materiales y cuantificarlas, esto se realizó teniendo en cuenta la recopilación de información

secundaria como mapas e informes de Environmental Ingenieros Consultores LTDA. (2007).

Con este método se determinó la cantidad de roca, material intermedio y suelo encontrado

en los mapas y en la información secundaria, por lo cual en la Tabla 8 se observan los distintos

porcentajes de roca y suelo para que se acomoden mejor a la descripción del material.

Tablas 8.

Porcentaje de suelo y roca

Espesor

suelo o material

intermedio

Influencia

de suelo o material

intermedio %

Influencia

de roca %

>10 100 0

5 a 10 75 25

1 a 5 50 50

1 a 2 25 75

< 1 0 100

Nota. El porcentaje de suelo y roca que tiene el material. Por Servicio Geológico Colombiano, 1995.

Page 52: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

50

Para la calificación de cada material se tuvo en cuenta las siguientes características: su

origen, su textura y su resistencia.

Para la categoría alta se definen rocas menos resistentes y favorables al desarrollo de

movimientos en masa tipo arcillolitas de las formaciones Fómeque (Kif), El Limbo (Tal) y

Caja (Tc); lutitas de las unidades Macanal (Kilm) y Chipaque (Ksc); y limolitas y areniscas

de las unidades Diablo (Td) y San Fernando (Tsf). La susceptibilidad alta se ubica

preferentemente al occidente en Aquitania, Páez, Chámeza, Sabanalarga y Monterrey; al

norte en Recetor y Pajarito; al sur en Tauramena y Monterrey; y en el sector nororiental

perteneciente al municipio de Aguazul.

Para la susceptibilidad media en textura, se asocian rocas tipo areniscas de la unidad Grupo

Palmichal (TKp) y de las formaciones Las Juntas (Kiaj), Une (Kiu), El Limbo (Tarl) y

Diablo (Td). Las áreas de susceptibilidad media se distribuyen especialmente al

noroccidente en Chámeza y Aquitania; y en franjas que cruzan de suroeste a noreste la

plancha en los municipios de Páez, Sabanalarga, Monterrey, Tauramena, Chámeza,

Recetor, Aguazul y Pajarito. La susceptibilidad baja comprende los conglomerados de la

Formación Corneta (QTlc), localizados en el sector central municipios de Tauramena y

Aguazul; mientras que la susceptibilidad muy baja se ubica en una pequeña zona al norte

y refiere a la unidad Ígneo de Pajarito (Kiip). (Environmental Ingenieros Consultores

LTDA, 2007. p.14)

Page 53: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

51

Composición granulométrica

Después de ser caracterizados cada uno de los materiales de la zona se utilizó la Tabla 9 y

la Tabla 10 para calificarlos según la metodología de acuerdo con su origen y a su composición

textural.

Tabla 9

Tipo de rocas respecto a su orden y su textura

Tipos de roca

Orden Textura

Fabrica

No orientada Orientada

Entrelazada Cementada Consolidada Foliada Cementada Consolidada

Ígneo Cristalizada Tipo 1

Piroclástico Tipo 2

Metamórfico

Cristalizada

masiva Tipo 1

cristalina

foliada Tipo 2

Sedimentario

Cristalina

foliada Tipo 2

Clástica Tipo 3 Tipo 3 Tipo 4 Tipo 4

Nota. Clasifican en cuatro tipos de rocas según su textura y orden. Por Servicio Geológico Colombiano,

1995.

Page 54: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

52

Tabla 10

Puntajes de rocas según su condición de fracturamiento

Condición de fracturamiento

Masiva

>100cm

Ligeramente fracturada

10-100cm

Moderadamente fracturada

1-10 cm

Intensamente fracturada

> 1 cm

Tipo 1 50 39 21 9

Tipo 2 38 29 16 7

Tipo 3 23 18 10 4

Tipo 4 11 8 5 2

Nota. Se observa el grado de fracturamiento de las rocas. Por Servicio Geológico Colombiano, 1995.

Como resultado del ejercicio de puntación se encontraron tres tipos de formaciones las

cuales son suelos transportados, las restantes son de tipo sedimentario, estas últimas son de tipo

tres y cuatro, con puntajes más elevados los que tienen menor estado de fracturación. (Ver Tabla

11).

Tabla 11

Puntaje de roca según formación

Roca

Formación Puntaje

Cuartanario Aluvial Reciente (qar) 0

Cuartanario Terrazas (qt) 0

Formación Arcillas del Limbo (pgal) 4

Formación Arenisca del Limbo (pgarl) 7

Formación Caja (pgc) 4

Formación Chipaque (ksch) 7

Formación Diablo (pgd) 10

Formación Fomeque (kif) 18

Formación la Corneta (qplc) 0

Formación San Fernando (pgsf) 10

Page 55: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

53

Roca

Formación Puntaje

Formación Une (kiu) 18

Grupo Palmichal (kpgp) 18

Nota. La puntación de cada formación dependiendo el tipo de roca que presentan.

De la metodología del Sistema Semicuantitativo de Evaluación del Ingeominas (Ramírez,

1988), se tomaron los puntajes según el tipo de suelo: Residual (Ver Tabla 12), Transportado

(Ver Tabla 13) y según condiciones en el terreno (Ver Tabla 14)

Tabla 12

Puntaje según el tipo de suelo.

tipo de suelo Residual

Suelo Suelo saprolito

Rocas parentales G F G F

Ígnea 2 3 3 4

Metamórfica 1 2 2 3

Sedimentar 1 2 2 3

Volcánica 2 3 3 4

Nota. Tabla de puntajes de suelos residuales. Por Servicio Geológico Colombiano, 1995.

Tabla 13

Puntaje el tipo de suelo

Transportado

Por acción directa de la

gravedad

Por agentes naturales

Agua Viento Hielo

G F G F G F G F

3 4 2 3 2 3 2 3

Nota. Tabla de puntajes de suelos transportados. Por Servicio Geológico Colombiano, 1995.

Page 56: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

54

Tabla 14

Puntaje según el tipo de suelo

Tipo de suelo Condiciones en el terreno

Granular (densidad) Fino (consistencia)

Alta Media Baja Alta Media Baja

Tipo 1 25 16 7 23 14 6

Tipo 2 19 12 5 18 11 4

Tipo 3 11 7 3 11 7 3

Tipo 4 5 3 2 5 3 1

Nota. Tabla de puntajes según las condiciones en el terreno granular o fino. Por Servicio Geológico

Colombiano, 1995.

Como resultado de la puntuación de los suelos identificados se pudo establecer que los

suelos son transportados por agua y que dependiendo de su granulometría pueden llegar a tener

puntajes altos o bajos según su consistencia y densidad lo que puede ocasionar que entre más

bajo sea el puntaje mayor la posibilidad de que el suelo sea inestable. (Ver Tabla 15)

Tabla 15

Puntuación final

Suelo

Formación Puntaje

Cuaternario Aliviar Reciente 3

Cuaternario Terrazas 3

Formación Arcillas del Limbo 3

Formación Arenisca del Limbo 7

Formación Caja 3

Formación Chipaque 5

Formación Diablo 7

Formación Fomeque 11

Formación Corneta 3

Formación San Fernando 7

Page 57: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

55

Suelo

Formación Puntaje

formación Une 11

Grupo Palmichal 11

Nota. La puntación de cada formación dependiendo el tipo de suelo que presentan.

A continuación, encontramos en la Tabla 16 los resultados referentes al criterio de

Material en donde se especifica el puntaje y el porcentaje de roca y suelo. Con este resultado

podemos evidenciar que la calidad de suelo es muy deficiente ya que el rango normal se

encuentra entre 0 y 50 y en este caso no supera ni siquiera la mitad.

Tabla 16

Puntuación final del parámetro material

Roca Suelo

Resultado Formación

Pu

ntaje

%R

oca

To

tal

Pu

ntaje

%S

uelo

To

tal

Cuartanario Aluvial Reciente (qar) 0 0% 0 3 100% 3 3

Cuartanario Terrazas (qt) 0 0% 0 3 100% 3 3

Formación Arcillas del Limbo

(pgal) 4

75% 3 3

25% 0,75 3,75

Formación Arenisca del Limbo

(pgarl) 7

75% 5,25 7

25% 1,75 7

Formación Caja (pgc) 4 75% 3 3 25% 0,75 3,75

Formación Chipaque (ksch) 7 75% 5,25 5 25% 1,25 6,5

Formación Diablo (pgd) 10 75% 7,5 7 25% 1,75 9,25

Formación Fomeque (kif) 18 75% 13,5 11 25% 2,75 16,25

Formación la Corneta (qplc) 0 0% 0 3 100% 3 3

Formación San Fernando (pgsf) 10

75% 7,5 7

25% 1,75

9,25

Formación Une (kiu) 18 75% 13,5 11 25% 2,75 16,25

Grupo Palmichal (kpgp) 18 75% 13,5 11 25% 2,75 16,25

Nota. Resultado de las sumatoria de roca y suelo de cada una de las formaciones geológicas.

Page 58: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

56

GEOMORFOLOGÍA

En la metodología del Sistema Semicuantitativo de Evaluación del Ingeominas (Ramírez,

1988), se encuentra un ítem llamado relieve el cual está calificando las geoformas, pendientes y el

tipo de perfil, para este caso se evaluaron las geoformas y pendientes por aparte, para no alterar

los resultados asignándole a la pendiente un valor del 30% respecto al valor asignado en la

metodología original. En las Tablas 17 y Tabla 18 se observan los puntajes obtenidos. Como

resultado podemos observar que la topografía ondulada (S4) tiene un mayor puntaje ya que no

presenta pendientes altas lo que lo hace menos susceptible a presentar inestabilidad en este aspecto.

Tablas 17

Puntaje de geomorfología

Geomorfología

Unidad Puntaje

D1 5

D2 6

F1 12

F3 15

S14 17

S4 26

S6 11

S9 9

Nota. Puntaje de la geomorfología. Por Servicio Geológico Colombiano, 1995.

Page 59: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

57

Tabla 18

Puntaje de pendientes

Pendiente Puntuación

A 0-3 14

B 3-7 12

D 12-25 8

E 25-50 5

F 50-75 2

G >75 2

Nota. Puntaje según la pendiente. Por Servicio Geológico Colombiano, 1995.

DRENAJE

En este parámetro se tuvo en cuenta la pendiente y el tipo de drenado del material (bien

drenado o mal drenado), correlacionando estas dos características se asignó a cada uno un puntaje

como se observa en la Tabla 19.

Tablas 19

Puntaje drenaje

Drenaje Pendientes del cauce (°)

Baja (0-5) Media (5-15) Alta (>15)

Drenado 23 13 6

Mal drenado 35 25 16

Nota. Puntaje del drenaje dependiendo de la pendiente. Por Servicio Geológico Colombiano, 1995.

Page 60: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

58

EROSIÓN

La erosión es el resultado de la interacción de factores naturales o antrópicos los cuales

pueden desencadenas en procesos de cambios negativos en las propiedades y funciones de los

suelos.

Según el mapa que se encontró en Environmental Ingenieros Consultores LTDA (2007)

se evaluó el grado de erosión actual de las áreas de interés clasificándolas según su tipo y

catalogando su intensidad desde la ausencia de erosión hasta erosión muy severa. Los puntajes

asignados se podrán observar en la Tabla 20.

Tablas 20

Puntaje de la erosión

Erosión

Unidad Puntaje

Sin 28

Ligera 22

Moderada 12

Severa 3

Nota. Puntaje según la erosión que presenta la zona Por Servicio Geológico Colombiano, 1995.

VEGETACIÓN

Para la puntuación de este parámetro se utilizó la información encontrada en el mapa de

cobertura vegetal y uso (Environmental Ingenieros Consultores LTDA,2007), además se

relacionó con el tipo de pendiente que cada una de estas tiene (Ver Tabla 21). Se observa que en

las zonas en las que hay vegetación nativa y baja pendiente tiene una puntuación mayor haciendo

de estas zonas de mejor estabilidad.

Page 61: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

59

Tabla 21

Puntaje de vegetación

Vegetación Tipo de pendiente

A, B C, D, E F

Arbustos y matorrales 32 25 19

Arbustos, matorrales, y pastos 32 25 19

Arroz 27 17 7

Arroz y otras coberturas 27 17 7

Bosque de galería 32 25 19

Bosque natural fragmentado 20 8 3

Mosaico de pastos con espacios naturales 25 14 6

Pastos arbolados 25 14 6

Pastos en suelos erosionados 25 14 6

Pastos naturales 25 14 6

Pastos naturales, rastrojos y otros 25 14 6

Pastos y cultivos de clima cálido 25 14 6

Rastrojos y bosques 32 25 19

sabanas arbustivas 32 25 19

Sabanas herbáceas 20 8 3

Tejido urbano discontinuo 30 15 5

Tierras desnudas 23 12 5

Nota. Puntaje según tipo de vegetación de la zona. Por Servicio Geológico Colombiano, 1995.

CLIMA

Con base en mapa de clima se caracterizaron tres zonas, para las cuales se tuvo en cuenta

el nivel de humedad y temperatura para obtener la calificación de cada una de estas como se

observa en la Tabla 22. Se evidencia que la humedad es uno de los factores que establecen el

puntaje en este ítem, ya que el agua es un agente determinante en la estabilidad del terreno.

Page 62: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

60

Tabla 22

Puntaje del clima

Clima

Zona Puntaje

Cálido húmedo 28

Cálido semihúmedo 35

Templado húmedo 20

Nota. Puntaje según el clima de la zona. Por Servicio Geológico Colombiano, 1995.

FENÓMENO DE INESTABILIDAD

Para este parámetro se obtuvo información de FMR (Environmental Ingenieros

Consultores LTDA, 2007), en el cual se obtuvieron tres zonas de inestabilidad las cuales se pueden

observar en la Tabla 23 en donde también se encuentra el puntaje de cada una de ellas. Las zonas

de menores fenómenos de inestabilidad tienen una puntuación más alta, debido a que este es un

factor primordial para saber la inestabilidad de la zona.

Tabla 23

Puntación de fenómeno de inestabilidad

Deslizamientos

Baja 40

Moderada 28

Alta 14

Muy alta 7

Nota. Puntaje según los deslizamientos de la zona. Por Servicio Geológico Colombiano, 1995.

Page 63: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

61

SISMO

En el área del proyecto se encontraron tres zonas, las cuales recibieron su puntaje

dependiendo de qué tanta actividad sísmica tuviese como se observa en la tabla 24. Las zonas con

mayor sismicidad tienen un puntaje bajo, ya que esto puede provocar inestabilidad en el terreno.

Tabla 24

Puntaje de sismicidad

Sismicidad

Zona Puntaje

Baja 24

Media 16

Alta 8

Nota. Puntaje según la zona de sismicidad. Por Servicio Geológico Colombiano, 1995

ZONIFICACIÓN

De acuerdo con los puntajes anteriormente descritos, se clasificó la cuenca del río Únete

en cuatro categorías: Estable, Estabilidad intermedia, baja estabilidad e Inestable (Servicio

Geológico Colombiano, 1995), como se observa en la Tabla 25, donde también se indican los

intervalos de cada una de estas categorías.

Tabla 25

Categorías de estabilidad

Categoría de estabilidad

Categoría Estado Puntaje

I Estable >185

II Estabilidad intermedia 150-184

Page 64: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

62

Categoría de estabilidad

Categoría Estado Puntaje

III Baja estabilidad 120-149

IV Inestable <120

Nota. Tabla de categoría de zonificación homogénea. Por Servicio Geológico Colombiano, 1995.

Los resultados obtenidos después de la sumatoria de los distintos puntajes por medio de

ArcGIS (Ver figura 11) se describen a continuación.

Page 65: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

63

Figura 11

Mapa de susceptibilidad

Page 66: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

64

Zona de estabilidad

Se presenta de color azul oscuro en el mapa, se caracteriza por tener en su mayoría

pendientes bajas, tener un clima cálido semi húmedo, conformado por planicies aluviales, además

en esta zona se encuentra estructuras las cuales tienen un drenado deficiente, lo que puede

significar que tiene una composición consistente.

Zona de estabilidad intermedia

Se presenta de color azul claro en el mapa, se caracteriza por tener en su mayoría pendientes

bajas, tener un clima cálido semi húmedo, conformado lechos de rio en su mayoría, además gran

parte de esta zona se limita con el cauce del rio Únete.

Zona de baja estabilidad

Se presenta de color amarillo en el mapa, se caracteriza por tener en su mayoría pendientes

medias y bajas, estar muy cerca al cause principal del rio, tener un clima cálido semi húmedo con

un suelo mal gradado lo que facilita la entrada de agua y así mismo la erosión con algunas FRM

bajas y moderadas.

Zona inestable

Se presenta de color rojo en el mapa, se caracteriza por tener en su mayoría pendientes

altas, presentando fenómenos de remoción en masa con mayor frecuencia, además de tener un

clima cálido húmedo, lo que hace que su grado de erosión sea mayor, además en la zona se

presentan múltiples fallas como son la de San Miguel, Gualcaramo, Mirador etc.

Page 67: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

65

Mapa geológico geotécnico

Para la identificación de los materiales de la cuenca del rio Únete se utilizó información

bibliográfica y geográfica (Environmental Ingenieros Consultores LTDA, 2007), donde se

recogieron datos geológicos (vulnerabilidad, tipos de formaciones y materiales que las

componen) geológico (ángulo de fricción, cohesión, peso específico y estabilidad geomecánica),

y así poderlos clasificar y darles un puntaje de 0 a 1, según la característica de cada ítem, para

posteriormente sumarlos con ArcGIS y así determinar zonas con características mecánicas en

común en la cuenca del rio Únete

Para caracterizar la geología del terreno se obtuvo información Environmental Ingenieros

Consultores LTDA (2007), donde se encontraron los diferentes materiales que se encuentran en

estas. En la Tabla 26 se observa la vulnerabilidad que presentan cada uno de los materiales

presentes en las formaciones geológicas presentes en la cuenca y su respectiva puntuación

Tabla 26:

Vulnerabilidad según tipo de suelo o roca

Tipo de suelo o roca Vulnerabilidad Puntuación

Suelos residuales

Baja 1 Arenas eólicas

Arcillas

Limolitas

Rocas plutónicas y algunas volcánicas

Variable 0,5 Rocas volcánicas recientes

Cretas

Calizas

Page 68: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

66

Tipo de suelo o roca Vulnerabilidad Puntuación

Arenas, gravas aluviales y fluvio glaciares

Alta 0,1

Areniscas

Gravas aluviales

Nota. En esta tabla se describe los distintos materiales que se encuentran en las formaciones de la cuenca

del rio Únete. Por Environmental Ingenieros Consultores LTDA, 2007

En la Tabla 27 se encuentra la estabilidad del terreno (roca o suelo), la cual se divide en

alta, media y baja y su respectiva puntuación

Tabla 27:

Estabilidad geotécnica

Estabilidad geomecánica Simbología Puntuación

Roca alta RA 1

Roca media RM 0,5

Roca baja RB 0,1

Suelo alto SA 1

Nota. En esta tabla se descríbela estabilidad mecánica del terreno en la cuenca del rio Únete. Por

Environmental Ingenieros Consultores LTDA, 2007

Para las características geológicas de la cuenca del rio Únete se utilizó información antes

descrita en la Tabla 3, en la se determinan valores de ángulo de fricción, cohesión y peso

específico, por lo que en la Tabla 28, Tabla 29 y Tabla 30 se encuentra el puntaje para cada uno

de estos valores.

Page 69: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

67

Tabla 28:

Puntación del ángulo de fricción

Ángulo de fricción (°) Puntaje

0 < 10 0,2

10<20 0,4

20<30 0,6

30<40 0,8

40≥45 1

Nota. En esta tabla se pueden ver los rangos de anglos de fricción de los materiales y su puntaje. Por

Ángulo rozamiento interno gravas, 2020 y Sjnavarro, 2020.

Tabla 29:

Puntación del peso unitario

Peso unitario

(KN/m3) Puntaje

0 < 10 0,2

10<20 0,4

20<30 0,6

30<40 0,8

40≥50 1

Nota. En esta tabla se pueden ver los rangos de peso unitarios de los materiales y su puntaje. Por Ángulo

rozamiento interno gravas, 2020 y Sjnavarro, 2020.

Page 70: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

68

Tabla 30:

Puntación de la cohesión

Cohesión

(KPa) Puntaje

0 < 10 0,2

10<20 0,4

20<30 0,6

30<40 0,8

40≥50 1

Nota. En esta tabla se pueden ver los rangos de cohesiones de los materiales y su puntaje. Por Ángulo

rozamiento interno gravas, 2020 y Sjnavarro, 2020.

Por último, se evalúo un mapa de pendientes, cuyos intervalos se definieron teniendo en

cuenta la pendiente promedio de las laderas que conforman el área de estudio y su correspondiente

puntaje (Ver Tabla 31).

Tabla 31:

Puntación de la pendiente

Pendiente Puntaje

A 0-3 1

B 3-7 0,8

D 12-25 0,6

E 25-50 0,4

F 50-75 0,2

G >75 0,1

Nota. En esta tabla se suministra información de intervalos y puntajes de las pendientes en la cuenca del rio

Únete. Por Servicio Geológico Colombiano, 1995.

Los resultados obtenidos después de la sumatoria de los distintos factores por medio de

ArcGIS (Ver figura 12) se describen a continuación.

Page 71: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

69

Figura 12

Mapa geológico-geotécnico

Page 72: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

70

Baja

Como se observa en la Figura 12 esta es una da las zonas con menor área, la cual está

caracterizada por ser rocas sedimentarias compuestas por arcillas y arcillolitas grises con

intercalaciones de areniscas, pertenecientes a la formación San Fernando, con una estabilidad

de roca media con textura franco arenosos y bien drenada.

Media baja

Esta área de la cuenca del rio Únete es de ambiente fluvial reciente compuesta por

depósitos de ladera del rio Cusiana, perteneciente a la formación Corneta y Arcillas Del

Limbo con una estabilidad de roca media bien drenada y con texturas franco gruesos y franco

arcilloso.

Media

Las propiedades mecánicas de esta zona se caracterizan por ser de origen sedimentario

compuesta principalmente por arcillolitas, limolitas rojizas y lutitas grises oscuras a negras

las cuales están ubicadas en la formación Caja, Fomeque y Arcillas Del Limbo con una

estabilidad de roca entre buena y media bien drenada con textura franco-gruesa.

Media alta

Para esta zona se tienen propiedades mecánicas buenas los cuales tienen en común ser

suelos de ambiente litoral con influencia deltica, marino lagunar y fluvial reciente de origen

sedimentario y deposito, compuesto por areniscas cuarzosas blancas macizas, lutitas grises

oscuras, arcillolitas y limolitas, ubicadas en las formaciones Diablo, Une, Aluvial Reciente,

Page 73: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

71

Cuaternario Terrazas, con una estabilidad de roca y suelo alta, con texturas franco gruesos,

franco limoso y franco arenoso.

Alta

Siendo una de las zonas más amplias y con mejores propiedades mecánicas esta zona

es caracterizada por ser de ambiente fluvial reciente compuesta por depósitos los cuales

tienen areniscas cuarzosas con intercambio de limolitas y lutitas, conglomerados, arcillolitas,

lutitas y areniscas cuarzosas, además son suelos cuaternarios de origen fluvial conformados

por terrazas y llanuras ubicados en las formaciones Cuaternario Terrazas, Chipaque,

Palmichal, Cuaternario Aluvial Reciente, Aluvial Reciente y Areniscas del limbo con una

estabilidad de roca y suelo alta con una textura franco arenosos, franco gruesos, gruesos,

arcillosos y franco arcillosos.

Para comparar los resultados se escogió el mapa de fenómenos de remoción en masa

(Ver Figura 9) de Environmental Ingenieros Consultores LTDA (2007), en el cual se observa

que las zonas de estabilidad concuerdan en su mayoría con las de nuestro mapa geológico-

geotécnico, hay que tener en cuenta que en el mapa geológico-geotécnico no se tuvo en cuenta

características como erosión, sismicidad y fallas de la cuenca del rio Únete, los cuales son

factores importantes los cuales incluimos para el mapa de susceptibilidad (Ver figura 11), ya

que en este solo se quería describir e identificar un conjunto de características similares y poder

agruparlas en los 5 grupos expuestos anteriormente

Además, se encontró registro de FRM referenciados (Cedeño Rodríguez, J. S., & Vela

González, J. F,2020) los cuales utilizamos para comparar y verificar los resultados del mapa

geológico-geotécnico, para ello utilizamos cinco de los FRM (Ver Figura 13) con las siguientes

coordenadas:

Page 74: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

72

1. Norte: 1166271 Este:1065692

2. Norte: 1164768 Este:1069893

3. Norte: 1162837 Este:1067726

4. Norte: 1160855 Este:1066937

5. Norte: 1162144 Este:1075155

Con esto se observó que la mayoría de ellos se encuentran es zonas de características

mecánicas medias, pero comparándolo con el mapa de susceptibilidad el cual tienes más

factores que intervienen en los FRM estos puntos están en zonas inestables.

Figura 13

Mapa geológico-geotécnico con los puntos de FRM

5

1

2

3 4

Page 75: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

73

9.Conclusiones

La evaluación de zonas de riesgo se adelantó siguiendo un modelo semicuantitativo, el

cual se adaptaba muy bien a nuestra metodología, ya que solo teníamos información

bibliográfica, este se utilizó en múltiples mapas temáticos para cada una de nuestras variables

para finalmente usar el álgebra de mapas para hacer la sumatoria de puntajes que tenía cada

parámetro considerado (Ver Tabla 7) y así tener resultados confiables.

En cuanto a los materiales encontrados se puede afirmar que al ser bien drenados

tienden a ser mal gradados lo que su vez genera que existan espacios donde pueden estar

llenos de agua produciendo suelos saturados o semisaturados; lo anterior condiciona la

respuesta de conjunto del material.

Otro factor que afecta es la presencia de grandes pendientes que ocasionan que los FRM

y zonas de inestabilidad crezcan en el área de la Cuenca alta del río Únete.

Luego de realizar el estudio de la información secundaria, digitalizarla y analizarla

surge un modelo geológico -geotécnico en 2D utilizando ArcGIS para identificar las zonas de

riesgo de la cuenca del rio Únete. En el área de estudio se delimitaron cuatro zonas de

estabilidad como lo decía la metodología implementada, las cuales presentan características de

estabilidad, mediana estabilidad, baja estabilidad e inestables según se muestra en el mapa (Ver

Apéndice C), esto se puede deber a las múltiples fallas encontradas a lo alto de la Cuenca del

río Únete, además de que se encuentra en una zona de sismicidad entre intermedia y alta.

Como producto del trabajo realizado durante el proceso de investigación se pudo

realizar un modelo geológico geotécnico en donde se identifican las zonas de riesgo de los

procesos de remoción en masa que se presentan en estos municipios sobre la cuenca del rio

Únete. Al analizar la información encontrada podemos afirmar que aproximadamente el 48%

Page 76: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

74

de la zona se encuentra en una alta y muy alta susceptibilidad a los procesos de remoción en

masa.

Teniendo en cuenta los datos encontrados en el mapa de clima y en el mapa de

pendientes en donde se identifica un clima húmedo en la parte alta de la cuenca y adicional a

ello las altas pendientes que existen en esta área, se pude afirmar que pueden producirse

eventualmente crecientes súbitas en el río Únete lo cual desencadenaría fenómenos naturales

como las avalanchas que pondrían en peligro no solo la vida humana sino también la vida de

las especies animales y vegetales.

En conclusión el producto de este proyecto de investigación fue la realización de

un tratamiento, análisis, interpretación y almacenamiento de información geográfica, en las

cuales se tuvo en cuenta varios factores que infieren en la amenaza de los eventos de remoción

en masa en la cuenca del rio Únete como clima, susceptibilidad de FRM, drenajes, sismicidad,

material, erosión, vegetación y pendientes, los cuales nos dieron como resultado la

identificación de cuatro zonas de amenaza de eventos de remoción en masa.

Page 77: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

75

10.Recomendaciones

Es importante señalar que el Sistema Semicuantitativo de Evaluación del Ingeominas

(Ramírez, 1988). permiten obtener información fiable sobre las condiciones de estabilidad en

este caso las de la Cuenca del río únete. Este modelo Geológico Geotécnico resulta de gran

utilidad para la planificación de obras públicas.

Las zonas calificadas como zonas de estabilidad y medianamente estables son

recomendadas para la construcción de viviendas de carácter dispersivo, también son aptas para

las actividades agrícolas y ganaderas. Además, en zonas de baja estabilidad pueden adecuarse

para el desarrollo de la ganadería, la agricultura poco extensiva. Es importante señalar que en

estas zonas no es recomendable el desarrollo de proyectos urbanísticos debido a la alta

posibilidad de presentarse fenómenos relacionados con los procesos de remoción en masa.

Por otro lado, en las zonas de inestabilidad se recomienda no hacer actividades de

construcción de estructuras, ya que pueden afectar la estabilidad del terreno, asimismo

desarrollar actividades las cuales aceleren la erosión de dichas zonas.

Para trabajos de esta clase, se recomienda que vayan acompañados de visitas de campo,

así como también de ensayos de laboratorio, los cuales verifique la información encontrada en

la investigación bibliográfica generando un porcentaje mayor de confiabilidad.

Otras recomendaciones generales según el instituto distrital de gestión de riesgo y

cambio climático (Riesgo por Movimientos en Masa - Idiger, 2020) son:

Evitar realizar excavaciones en la zona de ladera

Realice la respectiva protección del talud en el caso de realizar intervenciones sobre

las laderas

Page 78: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

76

Evite construir sobre material de relleno sin las respectivas obras de protección

Evite verter las aguas domesticas directamente sobre las laderas, deben realizarse a los

sistemas de alcantarillado

Las obras más o deficientemente construidas ayudan a disminuir la estabilidad de los

suelos.

Page 79: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

77

11.Bibliografía

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80

12.Apéndices

Apéndice A: Cuadro de antecedentes.

N° REFERENCIA TIPO RESUMEN CONCLUSIONES

1 Cardona, O. D.

(s.f.). evaluación de la

amenaza, la vulnerabilidad

y el riesgo. En O. D.

Cardona, los desastres no

son naturales (págs. 51-

52). la red.

Libro Fenómenos

naturales de origen

geológico, hidrológico y

atmosférico, tales como

terremotos, erupciones

volcánicas, movimientos

en masa, maremotos,

inundaciones, huracanes,

etc., representan un

peligro latente que bien

puede considerarse como

una amenaza para el

desarrollo social y

económico de una región

o un país.

Este documento

intenta describir

conceptual y

metodológicamente la

manera de evaluar la

amenaza, la

vulnerabilidad y el riesgo.

Reflexiona acerca del

nivel de resolución o

detalle que se debe tener

en cuenta en la

elaboración de

instrumentos, tales como

mapas, que serán

utilizados para la toma de

decisiones dentro del

proceso de planificación

del territorio.

Page 83: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

81

2 Villacorta Chambi,

S. P., Fidel, L., & Zavala,

B. (2012). Mapa de

susceptibilidad por

movimientos en masa del

Perú. Revista de la

Asociación Geológica

Argentina, 3(69), 393-399.

Artículo El año 2009, el

Instituto Geológico,

Minero y Metalúrgico a

través de la Dirección de

Geología Ambiental y

Riesgo Geológico,

concluyó el inventario

de peligros geológicos

en Perú. Siendo uno de

los productos, el “Mapa

de Susceptibilidad por

Movimientos en Masa

del Perú” escala 1:1 000

000.

Los objetivos del

mapa son plantear un

modelo que indique las

zonas de mayor

propensión a los

movimientos en masa del

territorio, a fin de contar

con una herramienta

dinámica para la gestión

de riesgos; priorizar

escenarios donde se

desarrollen estudios

específicos, así como

plantear las medidas de

prevención o mitigación

para asegurar la

estabilidad física de zonas

urbanas y/o infraestructura

vulnerables; contribuir

con la Zonificación

Ecológica Económica

(ZEE) y el Ordenamiento

Territorial, objetivos

nacionales al 2021.

Page 84: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

82

3 Zarco, I. A.,

Rodríguez, C. A., Sendra,

J. B., Malpica, J. A.,

Martín-Loeches, M.,

Asensio, E. P., & Vela, J.

T. (2003). Un

procedimiento para

elaborar mapas de riesgos

naturales aplicado a

Honduras. In Anales de

Geografía (pp. 55-73).

Artículo Se plantea un

método, basado en la

Teoría de la Evidencia

de Dempster-Shafer,

para

construir mapas

de riesgos

El procedimiento

de Dempster-Shaeffer ha

permitido generar mapas

de riesgos que resultan

fáciles de entender y que

tienen en cuenta de la

mejor manera posible los

datos existentes sobre los

factores del riesgo,

incluyendo en este sentido

las incertidumbres que

afectan a estos datos.

4 González

Valencia, J. E. (2006).

Propuesta metodológica

basada en un análisis

multicriterio para la

identificación de zonas de

amenaza por

deslizamientos e

inundaciones. Revista

Ingenierías Universidad

de Medellín, 5(8).

Artículo Este artículo

muestra los resultados

obtenidos al aplicar dos

metodologías diferentes

para la identificación de

zonas de amenaza en el

Área Metropolitana del

Valle de Aburrá

(Antioquia, Colombia).

El álgebra de

mapas es una herramienta

qué puede ser muy

eficiente aplicándola a

zonas con poca o nula

intervención antrópica.

Algunos sitios en los que

sería adecuado aplicar esta

metodología son las áreas

de expansión urbana,

reservas y parques

Page 85: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

83

ecológicos, sitios de

disposición de rellenos

sanitarios, en

explotaciones mineras,

entre otras.

5 Murillo, D.,

Ortega, I., Carrillo, J. D.,

Pardo, A., & Rendón, J.

(2012). Comparación de

métodos de interpolación

para la generación de

mapas de ruido en

entornos

urbanos. Ingenierías

USBMed, 3(1), 62-68.

Artículo En este trabajo se

presenta el estudio

efectuado con el

propósito de analizar la

congruencia de los

métodos de

interpolación en la

generación de mapas de

ruido. Para esto, se

realizaron mediciones

del nivel de presión

sonora equivalente de

acuerdo con la

resolución 0627 del

Ministerio del Medio

Ambiente, Vivienda y

Desarrollo Territorial en

dos áreas de la ciudad de

Medellín. Para la

En el aplicativo se

varió la configuración de

los parámetros de entrada

y se efectuó un análisis

estadístico para

determinar qué modelo

presentaba resultados más

precisos. Por último, se

llevó a cabo una

valoración del mapa de

ruido obtenido

comparándolo con la

legislación colombiana.

Page 86: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

84

obtención de las curvas

de niveles de ruido se

utilizaron los métodos de

interpolación Kriging e

IDW en el software SIG

ArcGIS.

6 Aliaga, G. (2006).

Juan Peña Llopis.

Sistemas de Información

Geográfica aplicados a la

gestión del

territorio. Revista de

Geografía Norte Grande,

(36), 97-101.

Artículo Este texto

constituye una de las

primeras obras

publicadas que se basa

en la capacidad de la

última plataforma SIG

desarrollada por una de

las principales

compañías de software

de procesamiento

espacial como lo es

ArcGIS de ESRI.

Las tres partes en

que en libro se divide

tienen sentido lógico

puesto que va desde lo

principal que hay que

conocer respecto a los SIG

hasta el manejo básico de

uno de los más completos

que existen hoy en el

mercado.

7 Mena, U. (2007).

Aplicación de los sistemas

de información geográfica

en la ingeniería civil.

Artículo Describe los

conceptos de los SIG y

se comentan algunas de

las aplicaciones que ha

Los Sistemas de

Información Geográfica

(SIG) han demostrado ser

una herramienta valiosa

para la administración,

Page 87: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

85

Boletin iie, abril-Junio del,

2007, 3.

realizado el área de

Ingeniería Civil

consulta, visualización y

análisis de datos, y por

ende para su aplicación en

temas relacionados con la

Ingeniería Civil. Las

aplicaciones elaboradas en

los proyectos

mencionados se están

utilizando para los fines

solicitados, en donde

incluso se está trabajando

en nuevas aplicaciones,

como es el manejo de

mapas

de viento, análisis

de riesgos por huracanes,

etc.

8

Sanz, L. V., &

Guillén, C. S. J. (2006).

Empleo de Sistemas de

Información Geográfica

en el estudio del Miedo al

Delito. Revista Española

Artículo se exploran las

posibilidades de los

Sistemas de Información

Geográfica (SIG) para el

estudio de los aspectos

espaciales relacionados

el empleo de SIG

en el futuro permitirá

abordar una serie de

cuestiones que

permanecen sin resolver,

en relación con el miedo

Page 88: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

86

de Investigación

Criminológica, 4, 1-11.

con el miedo al delito en

contextos urbanos, y se

presenta un caso

concreto: el estudio del

miedo al delito en

Donostia San Sebastián.

al delito. Concretamente,

es necesario determinar

qué variables psico

socioambientales, y en

qué medida, explican la

génesis y el

mantenimiento de este

miedo.

Page 89: Elaboración de un modelo Geológico- Geotécnico en 2D

87

Apéndice B: Diagrama de flujo metodología.