Análisis de potencial de deslizamiento de laderas de la colonia Rosario Ibarra Norte de la ciudad de Chilpancingo Gro.

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1 Tlamati Sabiduría, Volumen 7 Número Especial 2 (2016) 4 Encuentro de Jóvenes Investigadores CONACYT Acapulco, Guerrero 21, 21 y 23 de septiembre 2016 Memorias Análisis de potencial de deslizamiento de laderas de la colonia Rosario Ibarra Norte de la ciudad de Chilpancingo Gro. Resumen Reynaldo Galindo Ávila Unidad Académica de Ingeniería UAGRO Programa de verano UAGRO Reynaldo.galindo@hotmail.com Dr. Roberto Arroyo Matus Profesor Investigador del centro de investigaciones Identificación estructural, evaluación sísmica y microzonificación, riesgos y geotecnología. Ciencias de la Ingeniería arroyomatus@hotmail.com La presente investigación es el proceso de un trabajo en equipo, se considera de importancia ya que se analiza la estabilidad de laderas de la parte Norte de la colonia Rosario Ibarra, para determinar lo peligrosas que son, ya que existen familias que están construyendo y algunas familias que ya están viviendo. Para analizar las laderas se procede inicialmente a recabar información ya existente acerca de estabilidad de laderas, para lo que se revisa una tesis en la cual se usan formatos del CENAPRED, en los cuales por medio de distintas variables y recopilación de información, en este proceso se hacen principalmente el recorrido del lugar y encuestas a algunas personas asi como levantamiento topográfico de puntos estratégicos, con la información obtenida se llenan los formatos y se suma la puntuación, resultando una estimación de grado de amenaza alta a deslizamiento. También se hace una análisis con el programa Mac Stars para calcular lo que es el factor de seguridad (F.S) por el método circular, para analizar el talud en el programa se necesita obtener valores del suelo, para lo que se clasifica el suelo, y de tablas se toman valores aproximados. Para el cual se obtienen valores inferiores a 1 por lo que se considera de alto riesgo. Palabras Clave: Estabilidad, talud, análisis, riesgo, CENAPRED.

2 4 Encuentro de Jóvenes Investigadores CONACYT Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016 Introducción Para la ciudad de Chilpancingo, se hizo un estudio y análisis para determinar el riesgo en la estabilidad de laderas. El centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED) recomendó desalojar seis fraccionamientos de esta capital, ante el riesgo de un deslizamiento de tierras a consecuencia de las lluvias que provoco Manuel. Entre esos fraccionamientos se encuentra la colonia Rosario Ibarra norte, Juan Carlos Vélez presidente de la colonia Rosario Ibarra asegura que no se oponen a ser reubicados, pero antes piden estudios técnicos más profundos que les garanticen que sus viviendas están edificadas en zonas de alto riesgo. Los estragos del ciclón Manuel provocaron fracturas en casas, grietas en los cerros y el desbordamiento del cauce del rio Huacapa que atraviesa la ciudad cuya fuerza se llevó los cimientos y algunas casas construidas. En esta situación se encuentran unas 400 personas, de acuerdo con las cifras de Protección Civil Municipal, que siguen viviendo en el albergue de la Unidad Deportiva CREA, el único en funcionamiento en espera de que sean reubicados. La administración del gobernador de Guerrero Ángel Aguirre Rivero comprometió, el 21 de noviembre pasado, 60 millones de pesos para adquirir un predio donde serán reubicadas más de mil familias de Chilpancingo, pero hasta al momento se desconoce su ubicación y el número de personas que serán beneficiadas (Cervantes, 2013). El estudio de la estabilidad de laderas es de vital importancia en zonas donde se encuentran taludes con una inclinación muy pronunciada, identificar el tipo de suelo y conocer las propiedades para realizar un dictamen con más precisión sin duda es uno de los factores más influyentes, ya que el comportamiento del suelo cambia en función del contenido de agua. Es por esa razón que el analizar los tipos de suelo para los cuales ya se han hecho estudios y solo la tarea consiste en clasificar con mayor precisión el suelo para definir con ayuda del software Maccaferri el factor de seguridad del talud, o ladera. En la recopilación de información se consulta una tesis en la que una parte del estudio es con la finalidad de en función de formatos del CENAPRED se hace un dictamen para determinar la estimación del grado de la amenaza de deslizamiento y los datos topográficos del lugar se hicieron con un estación total. Por medio del método del CENAPRED, el suelo del talud 1 se le dio una estimación de grado de amenaza alta a deslizamiento. Materiales y Métodos Los materiales utilizados para la investigación fueron para el levantamiento topográfico la estación total y para la determinación de las propiedades del suelo se utilizó equipo de pruebas para laboratorio de mecánica de suelos. En función de formatos del CENAPRED se calculó el puntaje para definir la estimación del grado de la amenaza de deslizamiento y los datos topográficos del lugar. Los métodos de clasificación de suelos que se utilizaron fueron el del SUCS y el de Terzaghi, obteniendo como resultado la clasificación del suelo del talud 1 como una arcilla de baja plasticidad.

3 Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016) La colonia Rosario Ibarra es una de las colonias en las que se decidió hacer un estudio ya que existen barrancas las cuales se considera necesario revisar su estabilidad, ya que sobre ellas se realizan construcciones o ya existen familias viviendo, por lo que es de importancia, y responsabilidad el tener una evaluación del riesgo en el cual están o estarían expuestos. (Fig. 1) Fig. 1 Localización de la ladera estudiada en la colonia Rosario Ibarra parte Norte, Chilpancingo, Gro. Levantamiento topográfico Con la finalidad de tener datos de pendientes y distancias con mayor precisión se procedio a hacer un levantamiento topográfico con la colaboración de un ingeniero topógrafo, utilizando la estación total. (fig.2 y 3,) Fig.2. y 3 Inicio del levantamiento topográfico, Ubicación de puntos estratégicos.

4 4 Encuentro de Jóvenes Investigadores CONACYT Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016 Utilizando google maps se ubicó la colonia en estudio y el ing. Topógrafo genera las curvas de nivel. (fig. 4) y los puntos medidos con la estación total, en AutoCAD (fig. 5). Fig. 4. Curvas de nivel en la colonia Rosario Ibarra, y zona de análisis talud ED. Fig. 5. Ubicación de puntos en AutoCAD del talud 1 Clasificación del suelo La clasificación del suelo se hizo con base a pruebas de laboratorio, para las que se tomaron muestras alteradas del suelo del talud 1 (Véase en la figura 6). Con las pruebas que hicieron se obtuvieron los siguientes resultados: El talud está compuesto en su estratigrafía principalmente por arcilla de baja plasticidad, de consistencia dura, de color gris claro, con contenido de gravas irregulares.

5 Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016) De acuerdo a la clasificación del suelo se encontró en tablas del libro de ingeniería de cimentaciones que contiene una cohesión de 2.5 t/m2, un ángulo de fricción de 20, y 1.8 ton/m2 de peso saturado y un valor de Ru = 0.25 (Peck, 2012). Fig. 6. Pruebas de laboratorio de mecánica de suelos Descripción del método utilizado para calcular el riesgo potencial de deslizamiento de laderas del CENAPRED La responsabilidad principal del Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED), asi como, la metodología aplicada para la determinación de amenazas por laderas en el presente estudio, es la que se presenta en la Guía Básica para la Elaboración de Atlas Estatales y Municipales de Peligros y Riesgos, versión 2004, editada por el CENAPRED. Se trata de una metodología de la naturaleza cualitativa y empírica para juzgar la susceptibilidad al deslizamiento, y con ello la amenaza de deslizamiento en una ladera. Se califica así el grado de influencia relativa que los factores citados tienen en la ocurrencia de un deslizamiento, consta de factores geotécnicos, geomorfológicos, ambientales y geológicos, los cuales dan una aproximación al grado de riesgo al que está expuesta una ladera mostradas en las(tablas1,2,y3). Se realiza la sumatoria, a fin de estimar el grado de amenaza que pudiese adjudicársele a una ladera, las cuales son: amenaza muy baja, amenaza baja, amenaza moderada, amenaza alta y amenaza muy alta mostrada en la (tabla4). (CENTRO NACIONAL DE PREVENCIÒN DE DESASTRES, 2016) Pág. 9 A continuación se evalúa el riesgo de amenaza de deslizamiento de taludes que presenta el método del CENAPRED. Ver (Tablas 1,2, 3,4)

6 4 Encuentro de Jóvenes Investigadores CONACYT Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016 Evaluación de amenaza de riesgo para el talud 1 Formato para la estimación de la amenaza de deslizamiento de laderas DATOS Y LOCALIZACION DE LA BARRANCA Lugar: Chilpancingo Gro Fecha: 25 ABRIL DEL Nombre de la barranca: S/N Riesgo: Amenaza baja Punto muestreado: Pie de talud o barranca Entre calles: Juan Vega y Gabriel García Márquez Colonia (s): Rosario Ibarra Norte Coordenadas Latitud norte Latitud este Altura _ m _ m Responsable: _Reynaldo Galindo Ávila DESCRIPCCION LITOLÓGICA: La mayor parte del talud contiene un estrato de suelo de color gris claro, es de consistencia dura, con contenido de gravas irregulares, tiene poca o nula vegetación. OBSERVACIONES: El talud tiene muchos cortes debido a que se están construyendo viviendas y el lugar se está deforestando Fuente: (Maria, 2014)

7 Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016) Tabla 1. Factores topográficos e históricos Factor Intervalos o categorías Atributo relativo Inclinación de los Más de taludes 35 0 a a a Menos de Observaciones Estimar el valor medio. úsese clisímetro 2.0 Altura Menos de 50 m 50 a 100 m 100 a 200 m Más de 200 m Desnivel entre la corona y el valle o fondo de la cañada. Úsese nivelaciones, planos o cartas topográficas. Niveles dudosos con GPS. Antecedentes de No se sabe Reseñas verosímiles de los deslizamiento en Algunos someros hogareños el sitio, área o Si, incluso con fechas región Calificación fecha: Tabla 2. Factores geotécnicos FACTOR Tipos de rocas o suelos INTERVALOS O CATEGORIAS Suelos granulares medianamente compactos a sueltos. Suelos que se reblandecen con la absorción del agua. Formaciones poco consolidadas. Rocas metamórficas (lutitas, pizarras y esquistos) de poco a muy intemperizadas. Suelos arcillosos consistentes o areno limosos compactos. Rocas sedimentarias (areniscas, conglomerados, etc.) y tobas competentes. Rocas igneas sanas (granito, basalto, riolita,etc.) Espesor de la capa de suelo ATRIBUTO RELATIVO 1.5 a a a a a Menos de 5 m a 10 m a 15 m a 20 m OBSERVACIONES Vulnerables a la erosión, o suelos de consistencia blanda. Multiplicar por 1.3 si está agrietado. Multiplicar por 1.2 o 1.5, según el grado de meteorización. Multiplicar por 2 a 4 según el grado de meteorización. Revise cortes y cañadas. O bien recúrrase a la exploración manual. CALIFICACIÓN 2.5 2

8 4 Encuentro de Jóvenes Investigadores CONACYT Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016 Tabla 3. Factores morfológicos y ambientales Evidencias geomorfológicas de huecos en laderas contiguas Vegetación y uso de la tierra. Inexistentes Volúmenes moderados Formas de conchas o de embudo. (Flujos) Grandes volúmenes moderados Zona urbanas 2 1 Considérese no solo la Cultivos anuales ladera, sino también la Vegetación intensa plataforma en la cima. Vegetación moderada Régimen del agua de la ladera. Área deforestada Nivel freático Evitar posibles superficial emanaciones de agua del Nivel freático talud 0.0 inexistente Zanjas o depresiones donde se acumule agua en la ladera o la plataforma Sumatoria 8.9 Tabla 5. Estimación de grado de amenaza de deslizamiento Grado Descripcion Suma de calificaciones 5 Amenaza muy alta Mas de 10 4 Amanaza alta 8.5 a 10 3 Amenaza moderada 7 a Amenaza baja 5 a 7 1 Amenaza muy baja Menos de 5 OBSEVACIONES: De acuerdo a la sumatoria de calificaciones de los diferentes factores, el grado de amenaza que le adjudica a la ladera del talud 1 de la colonia Rosario Ibarra parte norte es: Amenaza alta.. (MORALES GARCIA, 2014)

9 Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016) Análisis y modelado de la ladera Se realizaron estudios de suelo y se modela el talud en el programa Mac Stars (fig. 7) para calcular lo que es el factor de seguridad (F.S) por el método circular, por lo que si el factor es menor a 1.5, el talud se puede considerar de poco riesgo si el factor es igual a 1 o menor significa que el talud es de alto riesgo. Fig. 7 Programa para análisis del talud 1 Los datos que se ocuparon para el análisis de este talud fueron: Cohesión=2.5 t/m2, ángulo de fricción= 20, peso del suelo saturado= 1.80 t/m3. (Fig.8) Fig. 8 Valores de las características del suelo.

10 4 Encuentro de Jóvenes Investigadores CONACYT Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016 Para el análisis de la ladera después de hacer el levantamiento topográficos, las coordenadas obtenidas para configurar la forma de la ladera (Strata geometry), se muestran en la (fig. 9). Fig. 9 Coordenadas para el dibujo del estrato. Para continuar con el análisis, se determinó el tipo de falla esperado, y las coordenadas para definir la posible falla. (Fig.10) Fig. 10 Determinación de rangos y tipos de falla esperados. La consistencia del suelo en su estado natural es de apariencia dura por lo tanto su módulo elástico es de t/m2. Al revisar el talud en el programa se obtuvo un factor de (Fig. 11)

11 Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016) o Fig. 11 Zona de falla del talud 1 sin carga, obteniendo En la cima del talud, se ha construido un edificio al que se le estima un peso aproximado de 1200 toneladas calculado aproximadamente, al analizar el talud en el programa con las mismas propiedades, asignándole la carga del edificio, el talud es más peligroso. (fig.12, y 13) Fig. 12 Aplicación de la carga de 1200 toneladas.

12 4 Encuentro de Jóvenes Investigadores CONACYT Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016 Fig. 13 Zona de falla para talud con carga. Discusión y conclusiones El análisis del talud resulto ser de alto riesgo, pero es importante mencionar que se parte de que las propiedades del estrato de suelo son las mismas, lo cual es difícil de analizar por los recursos disponibles, más es importante destacar que se deben tener presente que por la inclinación y el tipo de suelo predominante es de riesgo para ser habitado. Agradecimientos Agradecer principalmente a mis padres, la unidad académica de ingeniería, los profesores el Dr. Roberto Arroyo Matus, el profesor M. C. Adelfo Morales Lozano, por el apoyo en el procedimiento y desarrollo de la investigación. Referencias

13 Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016) Centro Nacional De Prevencion De Desastres. (4 De Julio De 2016). Obtenido De Centro Nacional De Prevencion De Desastres: Centro Nacional De Prevenciòn De Desastres. (4 De Julio De 2016). Obtenido De Centro Nacional De Prevenciòn De Desastres: Hanson Thornburn, P. (2012). Ingenieria De Cimentaciones. En P. Hanson Thornburn, Ingenieria De Cimentaciones (Págs ). Mexico: Limusa. Juàrez Badillo, E., & Rico Rodrìguez, A. (2005). Mecanica De Suelos Tomo1. En E. Juàrez Badillo, & A. Rico Rodrìguez, Mecanica De Suelos Tomo1 (Págs ). Mèxico: Limusa. Morales Garcia, L. (2014). Estudio De Vulnerabilidad En Unidades Habitacionales De Chilpancingo Gro. Chilpancingo Gro. Scince. (4 De Julio De 2016). Instituto Nacional De Estadistica Y Geografia De Mèxico. Obtenido De Sistema Para La Consulta De Informacion.

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