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Estudio geológico-geotécnico de la susceptibilidad
de deslizamientos en la colonia El Carmen
zona 12 de la ciudad de Guatemala
Esaú Guzmán Ramírez
Asesorado por Ing. Julio Roberto Luna Aroche
Guatemala, agosto de 2002
Universidad de San Carlos de GuatemalaFacultad de IngenieríaEscuela de Ingeniería Civil
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO DE LA SUSCEPTIBILIDAD DE DESLIZAMIENTOS EN LA COLONIA EL CARMEN
ZONA 12 DE LA CIUDAD DE GUATEMALA
TRABAJO DE GRADUACIÓN
PRESENTADO A LA JUNTA DIRECTIVA DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA
POR
ESAÚ GUZMÁN RAMÍREZ
ASESORADO POR ING. JULIO ROBERTO LUNA AROCHE
AL CONFERÍRSELE EL TÍTULO DE
INGENIERO CIVIL
Guatemala, agosto de 2002
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERÍA
NÓMINA DE JUNTA DIRECTIVA
DECANO Ing. Sydney Alexander Samuels Milson
VOCAL I Ing. José Francisco Gómez Rivera
VOCAL II Lic. Amaham Sánchez Alvarez
VOCAL III Ing. Julio David Galicia Celada
VOCAL IV Br. Kenneth Issur Estrada Ruiz
VOCAL V Br. Elisa Yasminda Vides Leiva
SECRETARIO Ing. Pedro Antonio Aguilar Polanco
TRIBUNAL QUE PRACTICÓ EL EXAMEN GENERAL PRIVADO
DECANO Ing. Herbert René Miranda Barrios
EXAMINADOR Ing. Hugo Rolando Bosque Morales
EXAMINADOR Ing. Enrique Ponsa Molina
EXAMINADOR Ing. Clery U. Gamarro Cano
SECRETARIA Inga. Gilda Marina Castellanos Baiza de Illescas
HONORABLE TRIBUNAL EXAMINADOR
Cumpliendo con los preceptos que establece la ley de la Universidad de San Carlos
de Guatemala, presento a su consideración mi trabajo de graduación titulado:
ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO DE LA SUSCEPTIBILIDAD
DE DESLIZAMIENTOS EN LA COLONIA EL CARMEN
ZONA 12 DE LA CIUDAD DE GUATEMALA
Tema que me fuera aprobado por la Dirección de la Escuela de Ingeniería Civil, con fecha
9 de noviembre de 1999.
Esaú Guzmán Ramírez
AGRADECIMIENTOS
Deseo expresar mi más sincero agradecimiento a:
Ing. Julio Roberto Luna Aroche,
por su valiosa asesoría, disposición y colaboración
A CESEM
Por permitirme realizar el presente trabajo
ACTO QUE DEDICO
A DIOSMi Señor y Salvador
A mis padresElder Aníbal Guzmán PonceMarta Julia Ramírez Sancé de Guzmán
A mi hermanoLuis Estuardo Guzmán Ramírez y familia
A mis abuelosVictorino Segundo Ramírez Tranquilino Guzmán (QEPD)Maria Luisa Sance (QEPD) Amalia Ponce
A mis tíos y primos
Al Grupo Evangélico Universitario (GEU)
A este bello y hermoso país llamado Guatemala
ÍNDICE GENERAL
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES........................................................................... IV
GLOSARIO........................................................................................................... VII
RESUMEN............................................................................................................ IX
INTRODUCCIÓN.................................................................................................. X
OBJETIVOS............................................................................................................ XII
1. CONCEPTOS GENERALES.............................................................................. 1
1.1 Deslizamientos....................................................................................... 1
1.2 El riesgo, la amenaza y la vulnerabilidad............................................... 5
1.2.1 Riesgo...................................................................................... 5
1.2.2 Amenaza.................................................................................. 5
1.2.3 Vulnerabilidad......................................................................... 6
1.3 Desastre y desarrollo.............................................................................. 6
1.4 Evaluación de riesgo por deslizamiento................................................ 6
2. DESLIZAMIENTOS........................................................................................... 7
2.1 Tipos de deslizamiento.......................................................................... 8
2.1.1 Caídas...................................................................................... 9
2.1.2 Descalce.................................................................................... 9
2.1.3 Apertura lateral......................................................................... 9
2.1.4 Fluencias.................................................................................... 9
2.1.5 Movimiento complejo................................................................ 12
2.1.6 Deslizamientos translacionales.................................................. 13
2.1.7 Deslizamientos rotacionales....................................................... 13
2.2 Factores que producen deslizamientos.................................................... 16
2.2.1 Factores condicionales............................................. .............. 16
I
2.2.1.1 Geología.................................................................. 16
2.2.1.2 Topografía................................................................ 18
2.2.2 Factores activadores................................................................. 19
2.2.2.1 Sismicidad.................................................................. 19
2.2.2.2 Precipitación pluvial................................................... 21
2.2.2.3 Vulcanismo............................................................... 22
2.2.2.4 Factores antrópicos..................................................... 22
3. METODOLOGÍA DE TRABAJO........................................................................ 24
3.1 Recopilación de información................................................................... 24
3.2 Análisis de pendientes naturales............................................................... 24
3.3 Estudio fotogeológico............................................................................... 24
3.4 Geología de campo................................................................................... 26
3.5 Integración de la información................................................................... 26
4. INFORMACIÓN BÁSICA DEL ÁREA EN ESTUDIO....................................... 27
4.1 Ubicación y extensión del área................................................................ 27
4.2 Clima y vegetación................................................................................... 27
4.3 Uso de la tierra.......................................................................................... 33
4.4 Geología.................................................................................................... 33
4.4.1 Estructuras geológicas................................................................ 36
4.4.2 Estratigrafía................................................................................ 38
4.4.3 Sismicidad................................................................................... 41
4.5 Topografía................................................................................................. 44
4.6 Hidrología.................................................................................................. 54
4.6.1 Superficial................................................................................... 54
4.6.2 Subterránea.................................................................................. 57
4.7 Actividades humanas................................................................................. 59
5. ANÁLISIS DEL PROBLEMA Y PROPUESTA DE SOLUCIÓN........................ 60
5.1 Análisis del problema................................................................................. 60
5.1.1 Fotografías aéreas....................................................................... 60
II
5.1.2 Mapa de fracturas...................................................................... 63
5.2 Propuesta de soluciones........................................................................... 59
5.2.1 Distancias recomendadas a guardar.......................................... 63
5.2.2 Tratamiento del lecho del río..................................................... 67
5.2.3 Drenajes..................................................................................... 67
5.2.4 Escorrentía................................................................................. 69
5.2.5 Propuesta de solución para talud del área de estudio................ 69
CONCLUSIONES...................................................................................................... 78
RECOMENDACIONES............................................................................................ 79
BIBLIOGRAFÍA....................................................................................................... 81
III
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
FIGURAS
1 Clasificación de los desastres por su origen 2
2 Clasificación de los desastres por el daño potencial causado 3
3 Deslizamiento ocurrido en Senahú, Alta Verapaz 4
4 Diferentes tipos de Caídas o Desprendimientos en suelos y rocas 10
5 Mecanismos de desplome con rotación y descalce 11
6 Movimiento complejo 14
7 Deslizamiento translacional 15
8 Deslizamiento rotacional 17
9 Fuerzas actuantes en un cuerpo que descansa sobre un plano inclinado 19
10 Mapa del área bajo estudio, colonia El Carmen 28
11 Precipitación de lluvia en milímetros en 1999. 30
12 Días de lluvia en 1999. 31
13 Vegetación existente en los barrancos 32
14 Placas tectónicas 35
15 Mapa de fallas de Guatemala 37
16 Mapa de fallas de Guatemala 39
17 Estratigrafía existente en área de estudio 40
18 Rebote sísmico 43
19 Mapa con trazo de perfiles realizados 45
20 Perfil No. 1 46
21 Perfil No. 2 46
IV
22 Perfil No. 3 47
23 Perfil No. 4 47
24 Perfil No. 5 48
25 Perfil No. 6 48
26 Perfil No. 7
49
27 Perfil No. 8 49
28 Perfil No. 9 50
29 Perfil No. 10 50
30 Perfil No. 11 51
31 Perfil No. 12 51
32 Gráfica de número de taludes de acuerdo al ángulo en área de estudio 53
33 Cuencas del valle de Guatemala y divisoria continental de aguas. 55
34 Aguas que fluyen en los barrancos aledaños a la colonia El Carmen56
35 Subcuencas del valle de Guatemala 58
36 Fotografía aérea del área en estudio 61
37 Deslizamientos ocurridos en el área 62
38 Mapa de fracturas causadas por el terremoto de 1976 64
39 Distancias recomendadas para zonas de seguridad y peligro (45grados) 65
40 Distancias recomendadas para zonas de seguridad y peligro (60 grados) 66
41 Drenaje proveniente de las colonias cercanas a colonia El Carmen 68
42 Vivienda ubicada en el área de estudio 70
43 Propuesta de solución, Tramo1 estabilización con pasto y grama 71
44 Estabilización de talud por medio de terrazas con pasto y grama 72
45 Estabilización de talud por medio de terrazas con pasto y grama 72
46 Propuesta de solución, tramo 2 estabilización por medio de placas 73
47 Estabilización de talud por medio de placas 74
V
48 Estabilización de talud por medio de placas 74
49 Estabilización de talud por medio de gaviones 75
50 Muros construidos con gaviones 76
51 Propuesta integrada de solución 77
TABLAS
I Precipitaciones (mm) y días de lluvia en 1999 29
II Niveles de amenaza en función al ángulo del talud 45
III De taludes de acuerdo al ángulo en área de estudio 52
VI
GLOSARIO
Aluvión Acumulación de cantos rodados y materia arenosa o arcilla debido a
las aguas corrientes.
Detrito Residuo que resulta de la desintegración e intemperismo de las
rocas que han sido transportadas desde su sitio de origen.
Disrupción Rotura, fragmentación, brechación y pulverización que puede
presentar un material al fallar y deslizarse ladera abajo.
Escorrentía Es el agua que corre por la superficie del suelo hacia las vaguadas,
sin cauce fijo.
Gavión Especie de caja, hecha de alambre que se llena con piedras, para ser
utilizado como elemento de contención.
Graben Estructura geológica deprimida (depresión tectónica) y alargada,
limitada por grandes fallas a ambos lados y rellenos con sedimentos
VII
posteriores, que muchas veces impiden la observación directa de las
mismas.
Lapilli Trozos menudos que varían de 4 a 32 mm. arrojados por los
volcanes juntamente con las bombas y el polvo o ceniza.
Licuefacción Transformación de suelos granulares saturados y poco
consolidados, por ejemplo arenas, en una masa con propiedades de
un líquido o fluido, debido a la vibración del terreno causada por un
sismo.
Litología Estudio de la roca basado en la observación megascópica, puede
considerarse sinónimo de petrografía o petrología.
Meandros Sinuosidad de río, patrón de drenaje característico de terrenos de
poca pendiente
Pendiente Es la inclinación que se da a un talud o sea la relación que existe
entre el corrimiento horizontal y la proporción como aumenta el
corrimiento vertical.
Piroclastos Es un término general aplicado a materiales volcánicos sólidos que
han sido eruptados explosivamente.
Subducción Segmento de placa oceánica que desciende y se sumerge bajo una
placa continental u oceánica a lo largo de la fosa marina; en ella se
sitúan generalmente los focos de sismos que definen la zona de
Wadati-Benioff o zona de Benioff.
VIII
Tefra Material piroclástico que ha sido transportado por el aire,
depositada, bien clasificada y estratificada, que va desde ceniza a
fragmentos líticos de pocos milímetros.
Toba Roca formada por fragmentos piroclásticos cementados, los cuales
pueden verse a simple vista. Es el equivalente compacto del polvo
volcánico.
RESUMEN
La ciudad de Guatemala ha tenido un crecimiento acelerado y desordenado, que ha
provocado que los habitantes se vean obligados cada vez más a ubicar sus viviendas en la
periferia de la misma, lo cual ha ocasionado que muchas edificaciones se realicen cerca de
barrancos, laderas y terrenos muy inestables.
Muchas veces no se toman en cuenta medidas de seguridad para ubicar una
vivienda, no se toma en cuenta el alto riesgo de deslizamientos que se pueden provocar en
algunos tipos de terrenos; en un alto porcentaje, el ser humano es quien contribuye a su
propia exposición a los desastres. La tala de árboles elimina la influencia estabilizadora de
los sistemas de raíces que absorben el agua y dan cohesión al suelo, comprobándose en la
estación lluviosa el efecto mencionado.
El presente trabajo realiza un estudio de los métodos para la estabilización de
taludes, con el objetivo de minimizar el riesgo por deslizamiento es las áreas ocupadas. Se
analizan métodos estructurales y de bioingeniería. En el área seleccionada se analizaron
IX
perfiles, comprobando que existen edificaciones con un nivel de riesgo por deslizamiento
alto, debido principalmente a su cercanía al talud.
La finalidad del presente trabajo es presentar opciones para la solución de los
problemas detectados en el área de estudio, con el objetivo del bienestar de las personas
que habitan las áreas propensas a deslizamientos.
INTRODUCCIÓN
Guatemala es un país expuesto a diversos fenómenos entre los cuales se pueden
mencionar sismos, inundaciones, huracanes, deslaves, sequías, etc., los cuales causan
pérdidas de vidas, daños a la economía tanto del país como de las familias afectadas,
interrupción de servicios básicos como abastecimiento de agua y energía eléctrica,
interrupción del tránsito en carreteras, etc.
El presente trabajo proporciona información acerca de los desastres, enfatizando en
el tema de los deslizamientos, dando a conocer los diferentes tipos que existen, así como
los factores que los producen. El enfoque del mismo se centra en un problema real que
ocurre en la Colonia El Carmen, zona 12 de la Ciudad de Guatemala.
En el capítulo 4 se proporciona información sobre la ubicación del área de estudio,
clima y vegetación, geología, topografía, etc, se realiza un análisis tomando en cuenta la
X
geología del valle de la ciudad, para lo cual se usan los mapas geológicos proporcionados
por el Instituto Geográfico Nacional.
El área en estudio presenta una topografía con pendientes muy pronunciadas, en
donde se ubica un barranco y en el fondo del mismo corre un río que mayormente es
alimentado por los drenajes provenientes de la zona 12 capitalina, en dicho barranco aún
se conserva vegetación. Se han analizado, además, datos como precipitación anual,
fotografías aéreas, estratigrafía, etc. Se realizó una visita de campo en la cual se observó
que uno de los principales factores que mayormente producen los deslizamientos lo
constituye el río que corre en el fondo del barranco, ya que en el mismo se forman
meandros que van socavando las paredes de los taludes.
Al final del presente trabajo se realiza una propuesta de solución, evaluando un
talud cuya pendiente es semejante a la observada en el lugar, en la misma se han integrado
tres posibles opciones a realizar, las cuales se plantean en base a las características propias
del sitio.
XI
OBJETIVOS
• General
Dar a conocer una metodología general para la evaluación de la amenaza de
deslizamientos.
XII
• Específicos
1. Evaluar el nivel de amenaza existente por deslizamiento en el área de estudio.
2. Proporcionar recomendaciones para solucionar los problemas ocasionados por
posibles deslizamientos en el área de estudio.
XIII
1
1. CONCEPTOS GENERALES
La frecuencia y gravedad de los desastres naturales y sus serias repercusiones
sobre los servicios básicos que necesita una población, obligan a examinar con amplitud
este tema.
Esencialmente, un desastre es una situación provocada por un evento natural o
inducida por el hombre, quien se presenta en un espacio y tiempo limitado y que causa
interrupción de los patrones cotidianos de vida, (ver figuras 1 y 2 ).
Un desastre puede definirse como el conjunto de daños producidos sobre la vida,
salud o la economía de los habitantes de uno o varios centros poblados, originados por la
alteración del curso de los fenómenos naturales, ya sea en forma casual o con el empleo
de medios destructivos.
1.1 Deslizamientos
Los deslizamientos se definen como el movimiento lento o rápido, pendiente
abajo, de la parte superficial de la corteza terrestre; estos deslizamientos se producen en
laderas que poseen características favorables para el desarrollo de los mismos, tales
como relieves fuertes, rocas y/o suelos de baja resistencia, estructuras adversas, etc. (ver
figura 3).
2
DESASTRES
NATURALES
PRODUCIDOS POR EL HOMBRE
METEREOLÓGICOS
CICLONES TROPICALES TEMPORALES LOCALES
• HURACANES • TIFONES • TORMENTAS • TORNADOS • GRANIZO
TOPOLÓGICOS INUNDACIONES AVALANCHAS DERRUMBES
TELÚRICOS Y TECTÓNICOS
TERREMOTOS TSUNAMIS SISMOS VOLCÁNICOS
CONSTRUCCIONES EXPLOSIONES INCENDIOS CHOQUES NAUFRAGIOS
ACCIDENTAL CONTINUA
CONTAMINACIÓN DE LAS FUENTES DE AGUA
PARA CONSUMO HUMANO
Figura 1. Clasificación de los desastres por su origen
GUERRAS
ACCIDENTES
Fuente: Organización Panamericana de la Salud. Manual sobre preparación de los servicios de agua potable y alcantarillado para afrontar situaciones de emergencia (página 2). Julio 1990
MAREJADAS
ONDAS FRÍAS
ONDAS CÁLIDAS
SEQUÍAS
3
• PARALIZACIÓN DE
SERVICIOS
• DESTRUCCIÓN DE OBRAS
PÚBLICAS
• DESORGANIZACIÓN DE
ACTIVIDADES NORMALES
DAÑO PRODUCIDO
PELIGRO HUMANO
• PROPAGACIÓN DE
ENFERMEDADES
• ENVENENAMIENTO
DESORGANIZACIÓN DE SERVICIOS
PÚBLICOS
PÉRDIDAS ECONÓMICAS
• DAÑOS Y PÉRDIDAS
MAYORES
• PÉRDIDAS Y EFECTOS
MENORES
Figura 2. Clasificación de los desastres por el daño potencial causado
Fuente: Organización Panamericana de la Salud. Manual sobre preparación de los servicios de agua potable y alcantarillado para afrontar situaciones de emergencia (página 3). Julio 1990
4
Figura 3. Deslizamiento ocurrido en Senahú, Alta Verapaz
Fuente: Prensa Libre, 1 de junio de 2000
5
Los deslizamientos de taludes son procesos dinámicos que constituyen junto a las
inundaciones los riesgos geológicos más importantes, relacionados con la geodinámica
externa. Terzaghi define los deslizamientos de taludes como el desplazamiento de masas
de roca y/o suelo en las cuales el centro de gravedad del material removido avanza hacia
abajo y hacia afuera con respecto al talud.
Bajo el aspecto de aplicación, la importancia del análisis y control de los
deslizamientos resulta de la demanda socioeconómica proveniente de accidentes y
problemas diversos concernientes a inestabilizaciones de laderas. Brab (1991) estima en
millares de muertes y decenas de miles de millones de dólares por año los perjuicios
provenientes de la ocurrencia de estos procesos en el mundo entero.
1.2 El riesgo, la amenaza y la vulnerabilidad
1.2.1 Riesgo
Es necesario definir en forma clara el significado de este término, ya que
comúnmente se confunde. El riesgo es la probabilidad de que ocurran en forma conjunta
tanto la amenaza como la vulnerabilidad y matemáticamente se define como:
Riesgo = amenaza + vulnerabilidad
También significa el grado de pérdida esperado debido a un fenómeno natural o
inducido, se dice que es la probabilidad de exceder un valor específico de daños
sociales, ambientales y económicos en un lugar definido y durante un tiempo de
exposición determinado.
6
1.2.2 Amenaza
Es la probabilidad de ocurrencia dentro de un período de tiempo determinado y en
un área específica, de un fenómeno potencialmente perjudicial. Factor de riesgo externo
de un sujeto o sistema, representado por la potencial ocurrencia de un suceso de origen
natural o generado por el ser humano.
1.2.3 Vulnerabilidad
Es el grado, medido en daños que pueden sufrir todo tipo de emplazamientos
(estructuras civiles, líneas de conducción, ciudades o asentamientos humanos, cultivos,
bosques, campos de explotación, etc.) al ser afectado por una determinada acción. Puede
ser expresado en una escala en la que un valor cero, representa ningún daño y el máximo
valor pérdida total, o como la probabilidad de pérdida total al presentarse un
determinado evento.
1.3 Desastre y desarrollo
Existe una estrecha relación entre la vulnerabilidad a los desastres y el desarrollo
socioeconómico. El proceso de urbanización acelerada y desordenada en América Latina
contribuye a su vulnerabilidad y también propicia la degradación ambiental.
1.4 Evaluación de riesgo por deslizamiento
Debido a los grandes daños que provocan los deslizamientos, se le debe brindar
especial importancia a la prevención que se debe hacer para evitar este tipo de desastres.
Es aquí donde se aplica la evaluación de la amenaza que pueda tener un talud de
colapsar, por lo cual el resultado que arroje esta evaluación debe dársele gran
importancia.
7
2. DESLIZAMIENTOS
Los deslizamientos suceden por influencias de factores del medio ambiente (físico,
biológico y social) específicos, que deben ser entendidos a fin de que estos procesos
puedan ser evitados y estabilizados.
Los procesos de deslizamientos incluyen una serie continua de eventos de causa y
efecto que se origina en la ruptura de materiales terrestres (suelos y rocas), cuando las
fuerzas motrices son mayores que la resistencia de estos materiales.
Gran número de causas mecánicas pueden dar origen a un derrumbe y estas causas
deben ser adecuadamente entendidas para valorar un peligro potencial de deslizamiento
de un terreno.
En condiciones estáticas el rasgo más común se debe a la existencia de una
pendiente sobre el terreno, dado que se necesita una fuerza gravitacional tangencial a la
superficie para generar tensiones de corte y realizar trabajo como movimiento de
deslizamiento, en determinadas ocasiones las aceleraciones laterales de un movimiento
sísmico pueden, sobre superficies horizontales producir esta fuerza y causar
desplazamientos.
Un deslizamiento ocurre por lo general cuando la componente de fuerzas que están
actuando pendiente abajo del terreno, excede a la resistencia de corte del material, de ahí
que un derrumbe se produzca ya sea porque la fuerza actuante o la resistencia de corte
del suelo ha cambiado por alguna razón.
8
Con base en el análisis entre los componentes de la fuerza actuante y la resistencia
al corte del material del terreno, se pueden establecer una gran variedad de causas y
mecanismos.
Los deslizamientos y procesos relacionados forman parte de la lista de los
movimientos gravitacionales de masa, directamente referidos a la dinámica de las
laderas, distinguiéndose de las subsidencias y colapsos pertenecientes también a este
grupo.
2.1 Tipos de deslizamientos
Al establecer una clasificación acertada de los movimientos de laderas, choca con
los inconvenientes derivados del gran número de factores que caracterizan a estos
procesos, la gran variación de escalas y velocidades de desplazamiento, de litologías
involucradas y de mecanismos de rotura, entre otros factores, inducen a clasificaciones
que no engloban todos los procesos y que responden en ocasiones, a observaciones en
regiones determinadas o están influenciadas por la experiencia del autor que las ha
establecido.
Sin embargo, algunas de estas clasificaciones, realizadas con diversos criterios y
fines, son de gran utilidad para abarcar el estudio de los movimientos de laderas y el
conocimiento del comportamiento de los diversos materiales que sufren estos procesos.
Varnes (1978) clasifica los movimientos en desprendimientos, vuelcos,
deslizamientos rotacionales, traslacionales, corrimientos laterales, flujos y movimientos
complejos, los materiales complejos los agrupa en dos grandes unidades: substratos y
suelos.
9
Dentro de la clasificación de los diversos tipos de deslizamientos, se muestra a
continuación los conceptos que comprenden cada uno de ellos.
2.1.1 Caídas
Este tipo de deslizamiento ocurre cuando la masa en movimiento viaja la mayor
parte de la distancia a través del aire, el material se deposita a cotas más bajas o al pie
del talud. También se define como el desprendimiento del material de un talud,
individualizando por planos de rotura, con caída libre al menos en parte de su recorrido
(ver figura 4).
2.1.2 Descalce
Son debidos a fuerzas que causan un movimiento de volteo alrededor de un punto
bajo del centro de gravedad de la unidad (ver figura 5).
2.1.3 Apertura lateral
Estos son movimientos de extensión lateral dentro de una masa de roca fracturada,
y pueden ser:
a) Sin una superficie basal o zona de flujo plástico bien definida.
b) La extensión de roca o suelo resulta de licuefacción o flujo plástico y material
subyacente.
2.1.4 Fluencias
Son movimientos de masas más o menos rápidos, característicos de materiales sin
cohesión, principalmente tienen lugar en suelos muy susceptibles que sufren una
considerable pérdida de resistencia con el movimiento. Los materiales involucrados
10
actúan temporalmente, como un fluido, sufriendo una deformación continua y sin
presentar superficies de rotura definida.
Figura 4. Diferentes tipos de caídas o desprendimientos en suelos y rocas
Donde: a. La superficie de rotura puede ser una discontinuidad preexistente. b. Una grieta de tracción provocada por el estado tensional a que está
sometido el material. c. Erosión del pie (o de la superficie de la cara del talud). d. En materiales con estratificación favorable a la estabilidad, en caso
de erosión de los niveles infrayacentes a las capas más competentes. e. Rotura por vuelco. f. Suelos sin superficies netas de estratificación ni juntas. Fuente: G. Kéller. 1995
11
Figura 5. Mecanismos de desplome con rotación y descalce
Fuente: G. Kéller. 1995
12
Las zonas donde se producen estos tipos de movimientos se encuentran localizadas
en taludes naturales, de manera que el movimiento en sí y la distribución aparente de
velocidades y los desplazamientos se asemejan al fluir de un fluido viscoso. No existe en
sí una superficie de falla y ésta se considera que se desarrolla en un lapso de tiempo muy
breve al inicio del fenómeno.
Este tipo de fallas puede ocurrir en cualquier formación geológica, desde
fragmentos de roca hasta arcillas francas, sucede tanto en materiales secos como en
húmedos.
El material seco está constituido por fragmentos de roca provenientes de
explosiones volcánicas, de deslizamientos y de desprendimientos de roca, arenas
uniformes y limos, por lo tanto, los flujos secos no presentan grietas sobre el escarpe
principal y no tienen un pie definido.
El material húmedo está constituido por suelos granulares finos, con contenido de
agua variable, los flujos húmedos se caracterizan por su longitud, por su pendiente de
escurrimiento uniforme y por la ausencia de tensión y de escarpes menores.
2.1.5 Movimiento complejo
A los movimientos de taludes que presentan más de uno de los tipos principales de
movimientos son llamados complejos, por lo tanto, se afirma que casi todos los
movimientos son complejos.
Una masa simple puede moverse por derrumbamiento, caída, deslizamiento y
flujo, las clases de deslizamiento sirven para identificar el mecanismo, materiales
involucrados y las condiciones del terreno, el movimiento de la masa puede cambiar de
13
mecanismo. Los movimientos complejos van a menudo acompañados de flujo de los
materiales que se han asentado y desintegrado hacia delante (ver figura 6).
Figura 6. Movimiento complejo
Fuente: G. Kéller. 1995
14
2.1.6 Deslizamientos translacionales
Este tipo de deslizamiento ocurre a lo largo de superficies de ruptura que,
generalmente, son planas o suavemente inclinadas. Las primeras (superficies planas)
generalmente siguen discontinuidades preexistentes, tales como planos de
estratificación, fallas, juntas.
Cuando se disgrega la masa en movimiento durante el deslizamiento, depende de
qué tan plana sea la superficie de ruptura y de la distancia que la masa se mueva.
Básicamente, los deslizamientos translacionales pueden presentarse pasando la
superficie de falla por el pie del talud, afectando el terreno en que se encuentra apoyado
el talud; por lo tanto, se considera como falla de base. Los suelos cohesivos con
presencia de niveles de diferente competencia intercalados, son un típico ejemplo de
ocurrencia de deslizamientos translacionales estando condicionados por la existencia de
filtraciones paralelas a la cara del talud (ver figura 7).
2.1.7 Deslizamientos rotacionales
La rotura, profunda o superficial ocurre a través de superficies curvas, que pueden
ser o no circulares dependiendo de la uniformidad del material, generalmente es un
movimiento asociado a suelos cohesivos uniformes o macizos rocosos muy fracturados y
sin estructura.
Los deslizamientos rotacionales pueden ser simples, múltiples o sucesivos. En el
primer tipo se da una única superficie de rotura circular y el material se mueve como una
unidad, existe avance del terreno hacia abajo (en cabecera) y hacia fuera (a pie del talud)
de la concavidad producida.
15
Figura 7. Deslizamiento translacional
Fuente: G. Kéller. 1995
16
La rotación múltiple ocurre cuando se dan varios deslizamientos que van
englobándose sucesivamente, este tipo de roturas se dan en arcillas duras y fisuradas y
en arcillas blandas muy sensitivas (ver figura 8).
El papel de los grandes deslizamientos en la configuración del terreno es
importante en zonas montañosas, pueden llegar a obstruir valles, cursos de ríos y
embalses, con el consiguiente peligro de creación de lagos artificiales y desbordamientos
y a destruir pueblos y edificaciones asentadas al pie de las paredes o laderas
montañosas.
Figura 8. Deslizamiento rotacional
Fuente: Varnes. 1978
17
2.2 Factores que producen deslizamientos
2.2.1 Factores condicionales
Son los que predisponen al terreno a la ocurrencia de un deslizamiento, dentro de
los cuales se encuentran los siguientes.
2.2.1.1 Geología
Aporta un número de parámetros importantes para comprender la desestabilización
de las laderas, citamos los más importantes.
Litología: los tipos de rocas y la calidad de los suelos, determinan en muchos
casos la facilidad con que la superficie se degrada por la acción de la atmósfera o se
desliza por algún otro factor externo.
Estructuras: determinan zonas de debilidad (fallas, fracturas o plegamientos), o la
colocación de los materiales en posición favorable a la inestabilidad (plegamientos,
ondulamientos).
2.2.1.2 Topografía
Es un factor que se debe tomar en cuenta, pues los deslizamientos ocurren
generalmente en terrenos de pendientes pronunciadas. Está dada por la relación que
guarda el terreno con las dimensiones del espacio, esto es, altimetría y planimetría, la
combinación de ellas da lugar a las distintas geoformas: planicie costera, cordillera
volcánica, etc.
18
Los deslizamientos son más comunes en pendientes mayores de tres unidades
horizontales por una vertical, (que se expresa 3:1); unos pocos se originan en pendientes
mayores que 5:1 y menores que 3:1. Los deslizamientos que tienen lugar en pendientes
menores de 5:1 generalmente requieren materiales extremadamente débiles o superficies
preexistentes con baja resistencia al corte. Las fallas de suelo originadas por lluvia o los
flujos de detritos comúnmente se originan en pendientes mayores que 3:1 y la
disposición comienza en pendientes menores de 5:1.
Atendiendo al modelo de un cuerpo descansando sobre un plano inclinado (ver
figura 9) se tiene que las fuerzas actuantes son el peso propio (W=mg), la componente
normal al plano, la componente paralela y una fuerza resistente al movimiento llamada
resistencia a la cizalla. Si se introduce alguna fuerza horizontal que actúe sobre la masa
en dirección de la pendiente, la componente de la cizalla se incrementa y puede llegar a
darse el caso que sea superior a la fuerza resistente, en tal caso, se pierde el equilibrio y
el cuerpo libre tiende a moverse.
De lo contrario, se puede deducir que láminas y bloques de capa de roca o suelo
cohesivo, por ejemplo, pueden moverse sufriendo menos disrupción interna sobre
superficies de falla planas, que sobre superficies cóncavas, como las que son
características en deslizamientos rotacionales.
2.2.2 Factores activadores
Los factores activadores son los que generan y aceleran los fenómenos de
deslizamientos, aportan o contribuyen a ocasionar la fuerza actuante que hacía falta para
romper el equilibrio de fuerzas internas en un talud. Dentro de estos factores se pueden
mencionar los descritos a continuación.
19
Tang β= Wsenβ / Wcosβ = µ
β = pendiente W= peso del bloque W cos β= componente normal a la pendiente W cos β= componente paralela a la pendiente µ= coeficiente de fricción estática F= fuerza de fricción (total de fuerzas resistentes al movimiento) F= µ (w cos β )
Fuente: Aragón-Arreola. 1994
β
β
β
Figura 9. Fuerzas actuantes en un cuerpo que descansa sobre un plano inclinado.
20
2.2.2.1 Sismicidad
Sismo es el fenómeno físico que produce vibraciones en el terreno y puede inducir
deslizamientos, licuefacción y producir pérdida de vidas humanas u obras civiles. Para
evitar en gran medida que este factor afecte, la experiencia demuestra que la forma más
económica y eficiente para reducir los desastres naturales es contar con un programa de
prevención a corto, mediano y largo plazo y minimizar la vulnerabilidad de las
edificaciones, por medio de adecuados diseños estructurales.
Los movimientos sísmicos producen en el terreno aceleraciones horizontales y
verticales, cuando se interrelacionan estas aceleraciones con la masa del derrumbe se
producen fuerzas transitorias que pueden ser del mismo orden de magnitud a las del peso
de la masa de deslizamientos involucrada, de allí que no obstante su corta duración,
pueden tener gran efecto y causar deslizamientos en pendientes relativamente estables
dependiendo de la topografía del terreno.
Además del efecto directo de las aceleraciones de los terremotos sobre las fuerzas
actuantes para causar la falla, fuerzas de presión y las vibraciones podrían reducir la
resistencia del suelo a lo largo de la superficie donde la resistencia al deslizamiento es
desarrollada. En un fuerte movimiento sísmico ambas tensiones, normal y de corte a lo
largo de la superficie potencial de deslizamiento, oscilan en amplitud y podrían ocurrir
cambios de tensión-corte.
2.2.2.2 Precipitación pluvial
La precipitación y la escorrentía superficial, es conocido que son los mecanismos
erosivos de mayor importancia en las áreas intertropicales, el agua presente en el suelo
actúa como lubricante, además ejerce peso y presión en el terreno. Si se encuentra en
exceso, da a la masa una condición hidrodinámica que aumenta parcialmente la presión.
21
Las lluvias contribuyen directamente para las inestabilizaciones de ladera a través
de los siguientes mecanismos.
a. Elevación del nivel de agua y generación de fuerzas de percolación.
b. Llenado temporario de hendiduras, grietas y/o estructuras en suelos saprolíticos y
rocas (fracturas, juntas, etc.) con generación de presiones hidrostáticas.
c. Formación de frentes de saturación, sin la elevación/formación de suelos no
saturados, reduciendo la resistencia de los suelos por la pérdida de cohesión
aparente.
La influencia de la distribución de la lluvia en el tiempo se correlaciona
directamente con el régimen de infiltración que se produce en el terreno, que, a su vez,
determina la tasa con la que el agua de las lluvias penetra en el macizo terroso o rocoso,
disminuyendo su resistencia y/o aumentando las tensiones actuantes en él.
Los deslizamientos en roca, condicionados por planos de fragilidad, son más
susceptibles a lluvias concentradas o inmediatas (generación de presiones hidrostáticas),
y son menos afectados por los índices pluviométricos acumulados en los días anteriores
al evento.
2.2.2.3 Vulcanismo
Es un elemento disparador de fenómenos de inestabilidad, tanto por la propia
actividad volcánica (sismos volcánicos, deformación del aparato volcánico, aporte
adicional de materiales al subsuelo) como por la acumulación progresiva de materiales
22
fragmentarios (cenizas, bloques, etc.) que por sus características físicas favorecen la
inestabilidad de los terrenos.
2.2.2.4 Factores antrópicos
El hombre es el más importante agente modificador de la dinámica de las laderas.
El avance de las diversas formas de uso y ocupación del suelo en áreas naturalmente
susceptibles a los movimientos gravitacionales de masa, acelera y amplía los procesos de
inestabilización.
Todos los fenómenos descritos anteriormente forman parte del natural equilibrio
geológico y que puede romperse con la actividad constructiva y destructiva del hombre.
De esta manera el ser humano contribuye a provocar o acelerar estos fenómenos.
Esto sucede cuando la actividad humana se realiza sin una adecuada planificación,
especialmente en obras viales –carreteras y puentes- explotación de tajos, desarrollos
urbanísticos, rellenos mal hechos, cortes en el perfil natural de laderas, deforestación,
prácticas agrícolas deficientes, en la conservación de suelos, etc. Todo esto promueve
procesos de inestabilidad en suelos que en cierta medida son naturalmente vulnerables a
esta clase de fenómenos y que tienen graves consecuencias en el futuro.
Los efectos más importantes de esta clase de fenómenos son los siguientes:
• Ruptura o agrietamiento del suelo
• Erosión intensa
• Sepultamiento de infraestructura
• Formación de aludes
• Derrumbes
23
• Represamiento y generación de embalses en cauces fluviales
con desarrollo de eventuales avalanchas de lodo y detritos.
No obstante, en el análisis y control de los deslizamientos, principalmente en áreas
urbanas, se debe reflexionar sobre las principales modificaciones en la dinámica de las
laderas resultantes de las interferencias antrópicas, puesto que éstas son muchas veces
las principales responsables de la desestabilización.
24
3. METODOLOGÍA DE TRABAJO
3.1 Recopilación de información
Para realizar este trabajo, fue necesario acudir a instituciones relacionadas con el
tema de deslizamientos y al área de estudio, para obtener toda la información que se
pudiera considerar útil, esto se realizó por medio del estudio de mapas topográficos de la
zona, mapas geológicos, fotografías aéreas, estudios e investigaciones que se han
realizado por profesionales de esta área en diversos puntos de la ciudad, etc.
3.2 Análisis de pendientes naturales
El análisis consiste en realizar perfiles del terreno en zonas que se consideran de
alta peligrosidad para la ocurrencia de deslizamientos, para lo cual se utilizó un mapa
obtenido en el Instituto Geográfico Nacional (I.G.N.) a escala 1:15,000.
El procedimiento a seguir para el análisis de pendientes naturales es el siguiente:
1. Las cotas del terreno se analizan en el mapa, por donde pasa la línea del perfil.
2. La distancia se analiza de la parte más baja del talud hacia ambos lados de éste.
3. El ángulo se calcula por medio de la fórmula: Ø= tan¯ ¹ (altura/distancia horizontal)
3.3 Estudio fotogeológico
El estudio fotogeológico tiene como base el análisis de las fotografías aéreas del
área en estudio, las cuales se obtuvieron a escala 1:60,000 y 1:10,000, obtenidas en el
Instituto Geográfico Nacional y analizadas a través de un estereoscopio de espejos, en
25
las cuales se deseaba obtener mayor información acerca del área, como la identificación
de posibles deslizamientos ocurridos en otras épocas en la misma área, ya que éstos
dejan ciertas formas en el terreno que es más fácil identificar en las fotografías aéreas y
los cuales nos pueden proporcionar mayor información acerca del riesgo en el área.
El análisis de las fotografías aéreas se realiza por medio de la colocación de
acetatos sobre las mismas, en los cuales se marcan algunas características como las
siguientes:
• Rasgos de deslizamientos antiguos.
• Taludes con riesgo de deslizamientos.
• Actividades humanas que influyen directamente con los deslizamientos.
• Patrones de drenaje.
• Ubicación de lugares de riesgo.
• Fallas geológicas.
Además, para el estudio geológico se usaron fotografías aéreas, el mapa geológico
en el cual se encuentra el área de la ciudad de Guatemala y que se encuentra a escala
1:50,000, se analiza si pasan algunas fallas en el lugar y si no se observa la orientación
de las que se encuentren más cercanas al lugar, ya que esto nos dirá si el lugar es
afectado por una posible falla debido a la orientación de las demás.
Dentro de las actividades humanas que influyen directamente con el problema de
los deslizamientos podemos mencionar las siguientes: expansión urbana, extracción de
materiales, especialmente para uso en el ramo de la construcción, como arena, grava,
etc., reducción de áreas forestales, etc.
26
3.4 Geología de campo
Esta se realiza por medio de la visita al área en estudio, en esta visita se tiene como
objetivo estudiar más de cerca las características propias del lugar como lo son tipos de
roca, estratigrafía, estado actual del material, posibles fallas, crecimiento urbanístico y
otros factores que nos ayudarán en la investigación.
Las fallas son un indicio del comportamiento sismológico y podrían afectar de una
manera u otra las actividades humanas realizadas en el lugar, también se analizan los
diferentes materiales que conforman el subsuelo, observándose taludes recientes, ya que
éstos son un factor determinante en la ocurrencia de deslizamientos de taludes y nos
pueden proporcionar información valiosa respecto a éstos.
3.5 Integración de la información
Luego de la recopilación de toda la información antes mencionada, se analiza para
conocer la susceptibilidad de deslizamientos en el área, también se estudian las posibles
soluciones para las áreas donde ya se han producido deslizamientos o se encuentran en
alto riesgo de producirse.
Debido a que en el lugar ya han ocurrido deslizamientos y actualmente algunas
viviendas se encuentran en alto riesgo, se propondrán algunas soluciones, las cuales
quedarán a criterio de las personas interesadas llevarlas a su ejecución.
Con la información obtenida, se darán a conocer algunas medidas que se deberán
tomar para evitar que continúe el problema de los deslizamientos en el lugar, las cuales
se deberán seguir si se desean obtener buenos resultados.
27
4. INFORMACIÓN BÁSICA DEL ÁREA
EN ESTUDIO
4.1 Ubicación y extensión del área
El área bajo estudio en este trabajo se encuentra ubicada en el sur de la ciudad de
Guatemala y comprende la Colonia El Carmen, la cual se encuentra delimitada al norte
por la 29 calle, al este por la 11 avenida, al sur por los barrancos que la rodean, y al oeste
por la 1ª. avenida, en la zona 12, con una extensión de 0.567 Km² (ver figura 10).
La Colonia El Carmen se encuentra situada a un costado de la Universidad de San
Carlos de Guatemala, y se puede tener acceso a ella a través del Anillo Periférico y la 29
calle y también a través de la calzada Raúl Aguilar Batres y 30 calle.
4.2 Clima y vegetación
La Colonia El Carmen se encuentra a una altitud de 1,480 metros sobre el nivel del
mar, por su ubicación geográfica presenta durante el año dos estaciones bien marcadas,
la estación seca de noviembre a abril y la estación lluviosa de mayo a octubre.
En la figura 11 se muestran las lecturas de precipitación (mm) obtenidas en el
Instituto Nacional de Sismología, Meteorología e Hidrología (INSIVUMEH) y los días
de lluvia en un año hidrológico (1999) de acuerdo a información obtenida de la estación
meteorológica INSIVUMEH ubicada en el departamento de Guatemala, en latitud
14º35’11” y longitud 90º31’58”.
28
Figura 10. Mapa del área bajo estudio, Colonia El Carmen
29
Mes E
ner
o
Feb
rero
Mar
zo
Ab
ril
May
o
Jun
io
Julio
Ag
ost
o
Sep
tiem
bre
Oct
ub
re
No
viem
bre
Dic
iem
bre
Total
Días 1 2 1 3 10 26 19 23 30 19 2 2 138
Precipitación 1.0 25.2 0.4 6.4 96.8 295.1 277.8 221.7 336.9 174.3 19.7 3.0 1458.3
En la figura 12 se muestra la precipitación en mm, de enero a diciembre, la mayor
parte de esta precipitación ocurre de mayo a octubre; junio y septiembre son los meses
de mayor precipitación pluvial, período durante el cual se reportan la mayor cantidad de
deslizamientos. En la figura 13 se muestran los días de lluvia correspondientes a cada
mes, en donde se observa que la mayor cantidad de lluvia por mes se da en junio y
septiembre, con lo cual se corroborará lo anteriormente dicho.
Actualmente, se puede comprobar que la vegetación en el área ha desaparecido en
su mayoría, debido al efecto de la colonización antrópica, encontrándose
esporádicamente algunos arbustos pequeños y plantas rastreras como grama.
Los barrancos situados a un costado de dicha colonia aún cuentan con una
adecuada cubierta vegetal y en la mayoría de las casas se cuenta con áreas de jardines y
patios, con lo cual se ha minimizado un poco el efecto de la deforestación (ver figura
14).
Tabla I. Precipitaciones (mm) y días de lluvia en el año 1999
Fuente: INSIVUMEH
30
0
50
100
150
200
250
300
350
PR
EC
IPIT
AC
ION
Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic.
Figura 11. Precipitación de lluvia en milímetros en 1999
50
100
150
200
300
250
350
Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic.
Fuente: Estación Meteorológica INSIVUMEH
31
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Fuente: Estación Meteorológica INSIVUMEH
Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic.
Figura 12. Días de lluvia en 1999
32
Figura 13. Vegetación existente en los barrancos aledaños al área de estudio
33
La ausencia de vegetación en cualquier lugar influye drásticamente en el deterioro
de los taludes, ya que sin vegetación aumenta enormemente la acción erosiva del agua
de escorrentía.
4.3 Uso de la tierra
El uso del terreno en la zona estudiada se ha dedicado casi exclusivamente al
desarrollo urbano, el cual se ha hecho en una forma planificada, aun así, algunas
viviendas se asientan en lugares muy cercanos al borde del talud y en algunos casos, se
encuentran construcciones sobre el talud mismo.
Otro problema que se presenta con el desarrollo urbano es el de la disposición de
las aguas servidas y de precipitación. Cuando éstas se vierten sin ningún control a las
calles a través de canales improvisados, van a dar al borde de los taludes, de allí a los
barrancos, el efecto de esta disposición descontrolada de las aguas, afecta gravemente el
talud, generando un proceso de erosión muy acelerado.
4.4 Geología
Los fenómenos geológicos condicionan el comportamiento local de los
deslizamientos, esta influencia puede considerarse principalmente desde dos puntos de
vista el primero es debido al comportamiento mecánico de los materiales que forman el
subsuelo y el segundo es debido a que la actividad sísmica es uno de los principales
fenómenos que inducen los deslizamientos, para enmarcar lo anterior, se hace una breve
descripción de la geología regional.
34
La formación del valle de la ciudad de Guatemala está condicionada por la
interacción de tres grandes porciones de la corteza terrestre como son las placas de Norte
América, Caribe y de Cocos (ver figura 14).
La placa de Cocos al subducirse bajo la placa del Caribe en la fosa
mesoamericana, induce la formación de la cordillera volcánica del área centroamericana,
y Guatemala es donde tiene su máximo grado de desarrollo, porque afloran los más
elevados conos y depresiones caldéricas, con vulcanismo ácido, representado por
riolitas, ignimbritas y piroclásticos incluyendo pómez. Estos materiales sirven de
sustrato para el asiento del valle de Guatemala.
1
La placa de Cocos al subducirse bajo la placa del Caribe en la fosa
mesoamericana, induce la formación de la cordillera volcánica del área centroamericana,
y Guatemala es donde tiene su máximo grado de desarrollo, porque afloran los más
elevados conos y depresiones caldéricas, con vulcanismo ácido, representado por
riolitas, ignimbritas y piroclásticos incluyendo pómez. Estos materiales sirven de
sustrato para el asiento del valle de Guatemala.
El valle de la ciudad de Guatemala, se puede definir como un graben, limitado por
la falla de Pinula y la falla de Mixco al este y oeste, respectivamente.
En la época del Mioceno Superior (Período Terciario) se inició la actividad
volcánica con la emisión de lavas fisurales, siguiendo, luego, deposiciones de flujo de
ceniza, sedimentos tobáceos, para culminar durante el Cuaternario con la formación de
puntos eruptivos que dieron origen al complejo volcánico del Pacaya y al estrato volcán
de Agua.
La configuración del valle presenta, en diversos lugares, valles profundos,
escarpes de falla, barrancos, etc., afloramientos de las diferentes formaciones geológicas
del Terciario y Cuaternario, las cuales se presentan como coladas de lava de
composición riolítica, dacítica, riodacítica, andesítica y basáltica, depósitos de tobas
soldadas.
Figura 14. Placas Tectónicas
2
3
Sobre este complejo litológico fueron depositados los sedimentos piroclásticos o
caídas de ceniza, las avalanchas ardientes o flujos de ceniza del Cuaternario entre los
cuales se intercalaron sedimentos fluviales y lacustres.
Los depósitos de caída de ceniza se presentan estratificados con espesores muy
variables, de unos pocos centímetros a unos pocos metros y con formación de
paleosuelos sellando períodos de deposición, así también se encuentran mejor
desarrollados sobre las partes altas de la topografía preexistente.
En relación a los flujos de ceniza, estos fueron acumulados en forma masiva sobre
las partes bajas de la topografía preexistente, su graduación es muy variada y
generalmente, contiene fragmentos líticos de regular tamaño.
4.4.1 Estructuras geológicas
En Guatemala se distinguen rasgos estructurales de gran magnitud. La interacción
entre las placas del Caribe y la del norte ocurre a lo largo de las fallas del Polochic, San
Agustin y Motagua, los desplazamientos relativos de estas placas dan como resultado la
actividad volcánica y los movimientos telúricos; estas fallas tienen una orientación
aproximada este-oeste, cambiando a noreste-sureste.
Aparte de las fallas directamente involucradas con las placas tectónicas, existe una
gran cantidad de fallas asociadas de menor dimensión, con una orientación aproximada
norte-sur, de tipo normal, es decir, que se han formado por esfuerzos de tensión en la
corteza, como consecuencia principalmente por los desplazamientos relativos de las
placas tectónicas antes mencionadas. Las fallas que pueden ser emplazadas en este grupo
son las siguientes: fallas de Mixco, Santa Catarina Pinula, la falla de Jalpatagua con
orientación este-oeste y otras que se distribuyen al este, sureste y noreste (ver figura
15).
4
Figura 15. Mapa de fallas de Guatemala
Falla de Jalpatagua
Falla de Pinula
Falla de Mixco
Falla de Jocotán
Falla del Motagua
Falla San Agustín
Falla del Polochic
5
Las estructuras geológicas principales del graben de la ciudad de Guatemala la
constituyen las fallas de Mixco y la de Pinula, cerca del área en estudio se encuentra la
falla de Mixco, el barranco contiguo a la Colonia El Carmen tiene la misma orientación
de esta falla, por lo cual se podría asumir que el mismo es parte de la falla, tomando en
cuenta la orientación de ésta.
4.4.2 Estratigrafía
El origen de piroclásticos del valle de Guatemala es producto de una actividad
volcánica explosiva, esta actividad da como resultado la formación de grandes
depresiones llamadas calderas.
El relleno de piroclásticos del valle de Guatemala lo constituyen varias capas de
pómez de diferentes espesores y fuentes, siendo las de las últimas actividades las que se
ven sometidas a fenómenos de deslizamientos, dentro de éstos se pueden mencionar las
tefras H, C y E definidas por Koch (1970) las que definen el comportamiento mecánico
de los taludes en las áreas del sur de la ciudad.
La estratigrafía del área en estudio es similar a la de la ciudad universitaria, lo cual
se pudo verificar en la visita que se realizó al campo (ver columna estratigráfica
regional, figura 16 y estratigrafía del área en estudio, figura 17).
Descripción de las unidades más importantes.
� Tefra H
Esta capa está bien expuesta al sur de la ciudad capital y consiste de una
potente capa de pómez de color blanco o rosado, compuesta principalmente de
6
Lluvia de piroclastos
Lluvia de piroclastos
Lluvia de piroclastos
Lluvia de piroclastos
Lluvia de piroclastos
Flujo Piroclastico
Lluvia de piroclastos
Paleosuelo
Flujos
Lluvia de piroclastos
Lluvia de piroclastos
Lluvia de piroclastos
Lluvia de piroclastos
Lluvia de piroclastos
Lluvia de piroclastos
Lluvia de piroclastos
Lluvia de piroclastos
Andesita
Flujos
Figura 16. Estratigrafía regional
Fuente: Journal of geophysical research Vol. 89, pág. 8525-8539
7
Figura 17. Estratigrafía existente en área de estudio
8
cenizas y lapillis, también se presentan algunas bombas. Esta capa tiene un espesor
sumamente variable, ya que en algunos casos rellenó completamente barrancos. Este
depósito se considera que fue generado por la caldera de Atitlán.
� Tefra C
La tefra C es una capa de pómez blanca de tamaño principalmente de lapillis, bien
graduada. Esta capa es fácil de identificarla por la abundancia de hornblenda, la pómez
al microscopio es bastante vesicular, su origen se asocia a una de las últimas actividades
de la caldera de Amatitlán.
� Tefra E
La tefra E es uno de los depósitos más voluminosos y se encuentra en la parte más
superficial, la tefra E es de grano grueso y presenta graduación inversa en los
afloramientos. Su origen se asocia a la caldera de Amatitlán.
4.4.3 Sismicidad
Los fallamientos secundarios asociados a las fallas de Pinula y Mixco, controlan
en buena parte, la formación de los barrancos en la ciudad de Guatemala, a su vez,
también influencian la generación de deslizamientos, lo anterior no es producto del azar,
sino que es producto de las condiciones tectónicas de la ciudad de Guatemala.
Al analizar los deslizamientos inducidos por el terremoto de febrero de 1976, se
puede comprobar la influencia de la orientación del talud sobre la incidencia de
deslizamientos. Se ha comprobado que la mayoría de deslizamientos inducidos
sísmicamente por el terremoto de 1976 ocurrieron en taludes que tienen una orientación
9
este-oeste. Las aceleraciones máximas esperadas serían del orden de 333.75 cm/seg² de
acuerdo al estudio técnico “Evaluación de la Amenaza Sísmica para la ciudad de
Guatemala” (Tobar, Carlos, año1993).
La principal fuente de grandes sismos en la ciudad de Guatemala, está asociada
con el sistema de fallas transcurrentes de Motagua, Chixoy-Polochic y Jocotán, las
cuales generan sismos que a la ciudad de Guatemala llegan con una orientación este-
oeste.
En la figura 19, se presenta una interpretación simplificada de la influencia del
fenómeno sísmico, asumiendo que se genera un sismo en la zona de fallas
transcurrentes, cuyo arribo a la ciudad de Guatemala es con una dirección E-W,
afectando a un talud con orientación N-S. Debido al movimiento que genera este sismo,
se produce una reacción inercial en el talud que causa la falla de una cuña de este talud
por esfuerzo de tensión.
Para el análisis de un talud específico, se deben de considerar factores como son
las propiedades mecánicas del material, suelo o roca, la geometría del talud, humedad,
escorrentía heterogeneidades, etc., un efecto similar al anterior lo produce el rebote
sísmico del suelo (ver figura No. 19).
Los riesgos de daños que ocasionaría un terremoto similar al ocurrido en 1976 en
Guatemala, se incrementarían ante la ausencia de una planificación nacional, que
permita a los constructores saber en cuáles terrenos se puede construir y en cuales no se
debe. Se considera que en las orillas de los barrancos y en suelos inseguros viven casi
500 mil personas.
10
Figura 18. Rebote sísmico
11
4.5 Topografía
La topografía del valle de Guatemala se caracteriza por sus contrastes, la mayor
parte está formada por amplias planicies, las cuales están cortadas por profundos y
angostos barrancos. Este relieve en particular, combinado con las características
litológicas de los materiales que rellenan el valle de Guatemala y las discontinuidades
geológicas, hacen que existan sitios de muy alta susceptibilidad muy cercanos a otros de
menor susceptibilidad o incluso con ausencia de ésta.
El nivel de amenaza de deslizamientos se incrementa con el aumento de la
pendiente del talud. En el caso del valle de Guatemala, se considera que la pendiente del
talud es el factor más importante y el que en mayor parte y en la mayoría de los casos
define la susceptibilidad del talud a deslizar, además, de todos los factores, es el que
mejor se define, especialmente, es por eso que la cartografía de amenaza por
deslizamiento se hará tomando fundamentalmente este factor.
Por lo anteriormente expuesto, se definen en el valle de la ciudad de Guatemala
tres grupos de taludes de acuerdo a la pendiente, en el primer caso se agrupan los taludes
con ángulo comprendido entre 0º a 30º, el segundo con ángulo entre 30º a 60º y el
tercero con ángulo entre 60º a 90º.
Debido al comportamiento, es de tomar en cuenta también que en el valle de
Guatemala, el segundo grupo manifiesta un cambio en la susceptibilidad por
deslizamiento, debido al cambio de la pendiente y al comportamiento mecánico de los
materiales, por lo tanto, el rango entre 30º y 60º puede subdividirse en dos grupos como
lo son: de 30º a 45º y de 45º a 60º, ya que entre estos dos rangos se han observado en
otros deslizamientos cambios de susceptibilidad por deslizamientos (ver figura 20).
12
Tabla II. Niveles de amenaza en función al ángulo del talud
TALUD NIVEL DE AMENAZA
> 60º Muy Alto
60º≥ x ≥45º Alto
45°≥ x ≥ 30° Bajo
X < 30° No Existe
Como parte de la topografía del lugar se mostrarán los perfiles del terreno en que
se ubica la Colonia El Carmen, se trazaron 12 perfiles con orientación oeste-este, lo cual
nos permitirá tener una mejor idea de las características del área.
2
3
5 6
7 8
9 10 11
12
4
1
Figura 19. Mapa con trazo de perfiles realizados
13
Figura 20. Perfil No. 1
Figura 21. Perfil No. 2
14
Figura 22. Perfil No. 3
Figura 23. Perfil No. 4
15
Figura 24. Perfil No. 5
Figura 25. Perfil No. 6
16
Figura 26. Perfil No. 7
Figura 27. Perfil No. 8
17
Figura 28. Perfil No. 9
Figura 29. Perfil No. 10
18
Figura 30. Perfil No. 11
Figura 31. Perfil No. 12
19
De acuerdo con el análisis de los taludes ubicados en la colonia, se obtiene el
ángulo de los mismos, lo cual permite conocer el grado de peligrosidad en que se
encuentran algunos y así identificar los lugares donde se pudieran ocasionar
deslizamientos.
En el siguiente cuadro se presenta la cantidad de taludes que se encuentran en cada
rango de acuerdo a la clasificación presentada en la figura 20 y así poder determinar si
es alto o bajo el número de taludes en alto riesgo.
Ángulo del talud
Cantidad
0° - 30° 27
30° - 45° 11
45° - 60° 2
60° - 90° 0
De los datos proporcionados en esta tabla se puede observar que el número de
taludes en alto riesgo es mínimo y que el número de taludes en un riesgo medio si es una
cantidad considerable, mientras que el número de taludes en ausencia de riesgo
constituye la mayoría (ver figura 35).
Luego de estudiar estos datos se observa que los taludes en alto riesgo de
deslizamiento son la minoría, pero las casas que están cerca de los barrancos donde se
ubican estos taludes sí presentan un riesgo de deslizamiento.
Tabla III. Número de taludes de acuerdo al ángulo en área de estudio.
20
0
5
10
15
20
25
30
C A
N T
I D
A D
0-30 30-45 45-60 60-90ANGULO TALUDES
Figura 32. Gráfica de número de taludes de acuerdo al ángulo en área de estudio
0° - 30° 30° - 45° 45° - 60° 60° - 90°
Ángulo taludes
Cant idad
21
4.6 Hidrología
Se considera en forma separada el agua superficial y el agua subterránea, haciendo
una descripción de las condiciones hidrológicas en el área de influencia al área de
estudio.
4.6.1 Agua superficial
El llamado Valle de Guatemala, está localizado en la cabecera de las cuencas
hidrográficas de los ríos Michatoya y Las Vacas; afluentes principales de las cuencas de
los ríos María Linda en la vertiente del Pacífico y Motagua en la vertiente del Atlántico
respectivamente.
La actividad volcánica, los movimientos tectónicos, la meteorización y la erosión
fluvial son los principales agentes naturales que han modelado la topografía de las
actuales cuencas hidrográficas de los ríos Michatoya y Las Vacas. Cuencas que
conjuntamente forman una especie de recipiente de forma alargada, cuyo eje aproximado
de simetría longitudinal tiene una orientación NNE. El límite entre estas dos cuencas lo
constituyen el parte aguas continental, de orientación NO-SE, en cuyas inmediaciones se
ha desarrollado el valle donde se asienta la Ciudad de Guatemala (ver figura 33). El
valle se desarrolla sobre alturas comprendidas entre 1500 y 1600 msnm.
El sistema hidrográfico desarrollado dentro de las dos cuencas que forman el valle
de Guatemala, puede definirse como una red de drenaje joven, del tipo dendrítico en la
cual se observan grandes pendientes en cabecera de cuenca y relativamente bajas en los
tramos cortos de confluencia.
La zona estudiada se encuentra rodeada de un barranco, el cual en las
proximidades de la colonia se encuentra dividido en dos ramales, es por medio de éste
22
en donde se efectúa el drenaje de las aguas, principalmente de escorrentía. La Colonia El
Carmen cuenta con una adecuada red de drenajes, por lo que las aguas servidas de ésta
no afectan erosivamente el terreno.
Divisoria continental de aguas
||
Divisoria continental de aguas
Cuenca Norte del
valle de Guatemala
Cuenca Sur del valle de Guatemala
Figura 33. Cuencas del valle de Guatemala y divisoria continental de aguas
23
Se puede apreciar que al final de la colonia, en el extremo contrario del barranco
se produce el desfogue de las aguas de lluvia de la USAC, pero debido a la distancia que
se encuentran de la misma, éstas no producen daño alguno a la estabilidad del suelo
próximo a la colonia.
Las aguas que fluyen en este barranco son en su mayoría aguas negras, las cuales
provienen de las demás colonias adyacentes, formando un pequeño río el cual se observó
en la visita, que está provocando el deslizamiento del terreno, tanto del lado de la
Universidad como de la colonia en estudio, esto debido a que no se cuenta con medidas
de protección de los taludes, lo cual si continua de esta forma causará un mayor daño
(ver figura 34).
Figura 34. Aguas que fluyen en los barrancos aledaños a la Colonia El Carmen
24
4.6.2 Agua subterránea
En el valle de Guatemala, los recursos de agua subterránea son explotados
intensamente para abastecimientos de agua potable e industrial, razón por la cual existe
un número elevado de pozos perforados. Debido al rápido crecimiento urbano, como
industrial del área, el incremento respectivo de la demanda de agua se cubre
parcialmente mediante la perforación de nuevos pozos, de allí que el número de éstos
aumenta rápidamente, así como el volumen de agua que mediante ellos se explota.
La extensión de la cuenca hidrogeológica (aguas subterráneas) que alimenta el
valle de Guatemala tiene un área que rebasa los límites de la cuenca hidrológica
superficial. La extensión real de dicha cuenca hidrogeológica no ha sido determinada,
pero sin duda se extiende mayormente en dirección oriental, hacia el altiplano de San
José Pinula y las cabeceras del río Aguacapa. El aporte subterráneo proveniente del
norte de la divisoria continental es prácticamente nulo. Los flujos subterráneos desde el
altiplano de San Lucas Sacatepéquez-Florencia y las faldas del volcán de Agua es
moderado. En el extremo sur, el lago Amatitlán opera como embalse regulador de todo
el recurso de agua, superficial y subterráneo del valle de Guatemala. El límite meridional
del lago constituido por las faldas y el complejo volcánico del volcán Pacaya opera
como un límite de la cuenca hidrogeológica del valle de Guatemala, por cuanto los
flujos de estas faldas, superficiales y subterráneos son aportados al lago y en muy poco o
nada influyen en la circulación de aguas subterráneas en el valle propio (ver figura No.
35).
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altiplano de San Lucas Sacatepéquez-Florencia y las faldas del volcán de Agua es
moderado. En el extremo sur, el lago Amatitlán opera como embalse regulador de todo
el recurso de agua, superficial y subterráneo del valle de Guatemala. El límite meridional
del lago constituido por las faldas y el complejo volcánico del volcán Pacaya opera
como un límite de la cuenca hidrogeológica del valle de Guatemala, por cuanto los
flujos de estas faldas, superficiales y subterráneos son aportados al lago y en muy poco o
nada influyen en la circulación de aguas subterráneas en el valle propio (ver figura No.
35).
Las características hidrogeológicas que se presentan en el área son,
principalmente, relacionadas a dos tipos de estructura: granular con porosidad de
intersticios y un medio fracturado con porosidad de fisuras.
Sub-cuenca del río El Molino
Sub-cuenca del río Las Vacas Sub-cuenca del río
San Lucas
Sub-cuenca del río Platanitos
Sub-cuenca del Río Pinula
Sub-cuenca del río
Las Minas
Sub-cuenca del Lago de Amatitlán
Sub-cuenca del Río Michatoya
Sub-cuenca del río Tuluja
Sub-cuenca del rio El Bosque
Sub-cuenca del río Parrameño
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En el medio granular el flujo es lento y laminar, mientras que en el medio
fracturado el flujo es rápido y turbulento, esto da lugar a zonas preferenciales de
circulación del agua pues no existe continuidad hidráulica y por lo tanto, no es completa
dentro de las formaciones geológicas del valle.
4.7 Actividades humanas
El uso del suelo en el área estudiada se ha dedicado casi exclusivamente al
desarrollo urbano, el cual se ha hecho en una forma planificada, debido al tipo de
colonia que se ha desarrollado. La mayoría de viviendas se encuentran asentadas lejos de
los barrancos que circundan la colonia y no sobre los taludes, como es el caso de una
gran mayoría de colonias y asentamientos de la ciudad capital.
La forma planificada de desarrollo de la colonia ha contribuido grandemente a la
disposición ordenada de las aguas servidas y a que las de precipitación sean captadas en
mejor forma, evitando que se produzca erosión debido a la disposición de estas aguas.
Se ha podido constatar que se han dejado lugares reservados para áreas verdes, lo
cual contribuye a mantener el equilibrio ecológico, los barrancos que circundan la
colonia aún conservan una buena capa vegetal, lo que ha disminuido las posibilidades de
erosión de los taludes existentes.
3
5. ANÁLISIS DEL PROBLEMA
Y PROPUESTAS DE SOLUCIÓN
Luego de analizar los resultados y evaluar la información recopilada en este
capítulo, se procederá a plantear el problema específico que ocurre en la Colonia El
Carmen, se propondrán varias opciones como posibles soluciones a la problemática
existente, las cuales deberán ser analizadas a profundidad para poder luego llevar a la
práctica algunas de ellas.
5.1 Análisis del problema
El problema se ha analizado tomando en cuenta los factores que producen los
deslizamientos, y son los siguientes.
• Factores condicionantes: geología, topografía, vegetación.
• Factores activadores: sismicidad, precipitación pluvial.
• Otros factores: clima, factores antrópicos.
5.1.1 Fotografías aéreas
La fotografía aérea nos ayuda a comprender de una mejor manera el área en
estudio, a través de ella se pueden hacer diversos análisis que nos ayudarán a conocer el
pasado geológico del área (ver figura 36).
En el presente caso, las fotografías aéreas revelan que han ocurrido
deslizamientos en esta área (ver figura 37). Además, se pueden identificar otros lugares
4
propensos a sufrir deslizamientos, esto nos ayuda a implementar medidas de mitigación
para evitar que llegue a suceder.
Figura 36. Fotografía aérea del área en estudio
Fuente: Instituto Geográfico Nacional (IGN)
5
Figura 37. Deslizamientos ocurridos en el área
Fuente: Instituto Geográfico Nacional (IGN)
6
5.1.2 Mapa de fracturas
De acuerdo al mapa del valle de la ciudad de Guatemala que contiene las fracturas
del terremoto de 1976 elaborado por el Instituto Geográfico Nacional de Guatemala e
impreso en abril del mismo año, en el área de la Colonia el Carmen no aparecen
fracturas producidas por dicho movimiento sísmico.
Sin embargo, luego de estudiar la orientación de las fracturas que se detectaron en
el valle de la ciudad y comparándolas con la orientación del barranco contiguo a la
Colonia El Carmen, se podría asumir la existencia de una fractura en el área de estudio,
la cual puede ser una de las causas que están provocando los deslizamientos (ver figura
38).
5.2 Propuesta de soluciones
5.2.1 Distancias recomendadas a guardar
Como parte de las propuestas de solución, se recomienda dejar una distancia entre
el talud y la construcción que se realizará, esta distancia dependerá de las características
propias del talud de que se trate, esto se hace con el fin de proteger las construcciones y
que éstas no vayan a afectar la estabilidad de los taludes, debido a que ocasionan un peso
extra al terreno. En las figuras 39 y 40 se muestra la propuesta del Ing. Federico Koose
para casos de este tipo.
La situación actual que presenta es un tanto compleja, debido a que actualmente
ya se encuentra urbanizada y construidas las casas de la Colonia El Carmen, por lo cual
es un poco tarde para que se atiendan las recomendaciones concernientes a las distancias
que se deberían haber guardado en el momento de realizar las edificaciones.
7
Figura 38. Mapa de fracturas causadas por el terremoto de 1976
Fractura asumida en área de estudio
Fuente: Instituto Geográfico Nacional (IGN)
8
Fuente: Federico Koose. Estudio de deslizamientos de taludes de barrancos en la ciudad de Guatemala
Figura 39. Distancias recomendadas para zonas de seguridad y peligro
Para ángulo de talud= 45°
zona de seguridad
zona de riesgo relativo
zona de peligro
150
125
100
75
50
25
0
10 20 30 40 50 60
Distancia en metros
Al tura en
metros
2. Parámetros de ensayo de laboratorio círculo en pie de talud. 3. Parámetros de deslizamiento ocurrido (círculo en pie de talud). 4. Parámetros de deslizamiento ocurrido (círculo arriba de pie de talud 5. Distancia recomendada para zona segura.
5
6
4
3
2
9
Fuente: Federico Koose. Estudio de deslizamientos de taludes de barrancos en la ciudad de Guatemala
Figura 40. Distancias recomendadas para zonas de seguridad y peligro
Para ángulo de talud= 60°
zona de riesgo relativo
zona de peligro
zona de seguridad
150
100
125
75
50
25
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 120
Distancia en metros
4 3
2 6
5
2. Parámetros de ensayo de laboratorio círculo en pie de talud. 3. Parámetros de deslizamiento ocurrido (círculo en pie de talud). 4. Parámetros de deslizamiento ocurrido (círculo arriba de pie de talud 5. Distancia recomendada para zona segura.
Al tura en
metros
10
5.2.2 Tratamiento del lecho del río
Siendo el río que recorre el barranco contiguo a la colonia uno de los factores de la
problemática actual, debido a que es éste uno de los causantes de estar produciéndose los
deslizamientos, deben tomarse medidas urgentes con el propósito de frenar los daños.
Como parte de las soluciones sugeridas, se debe de reencauzar el río y así evitar
que dañe directamente los taludes, el recorrido del mismo debe ser longitudinal y evitar
las curvas que actualmente tiene, donde forma los meandros y socava el pie de los
taludes.
Se sugiere la protección del pie de los taludes que representen mayor peligro, lo
cual puede hacerse colocando gaviones para que el agua no erosione los taludes,
evitando así el deslizamiento de los mismos.
5.2.3 Drenajes
Se debe velar porque exista una adecuada red de drenajes, tanto para las aguas
servidas como para las pluviales, el desfogue de las mismas debe evitarse que sea sobre
el talud, ya que esto ocasionaría la erosión del mismo, trayendo como consecuencia un
mayor peligro de deslizamientos, se deben de colocar disipadores de energía en donde
sea necesario.
Como referencia se puede anotar que las aguas que recorren el barranco aledaño,
son aguas servidas y las cuales provienen en su mayoría de otras colonias, situadas
también en la zona 12, las cuales llegan a través de un sistema de drenajes, pero que al
entrar al barranco contiguo a la colonia, lo recorren como un pequeño río, el cual en
11
época de invierno aumenta el caudal, contribuyendo en esta forma al socavamiento de
los taludes (ver figura 41).
Figura 41. Drenaje proveniente de las colonias cercanas a Colonia El Carmen en la zona 12
12
5.2.4 Escorrentía
La escorrentía superficial es una de las principales causas del deslizamiento de los
taludes, como medida de prevención debe evaluarse la susceptibilidad de los mismos a
la escorrentía y aquellos que sean más propensos a deslizarse debe dárseles un
tratamiento de estabilización.
Como parte de la estabilización se puede hacer una red de zanjeo para recoger las
aguas de escorrentía y que éstas desfoguen a una distancia prudencial de los taludes.
Otra opción es la de impermeabilizar la parte alta de los taludes para que la escorrentía
no erosione los mismos, se debe canalizar el agua y colocar disipadores de energía.
5.2.5 Propuesta de solución para taludes del área de estudio
El talud se determinó sobre la base de la visita de campo realizada, la situación
presentada en al área de estudio se puede apreciar en la figura 42, se observa como el
deslizamiento es amplio y que el mismo ha ocasionado el abandono de al menos una
vivienda debido al peligro que corren los habitantes de la misma, se debe de realizar un
trabajo de estabilización del talud para evitar que el mismo siga deslizándose y el daño
sea mayor al ocasionar el derrumbe de éstas u otras viviendas.
Existen casos en los cuales el avance del deslizamiento es tan amplio que las
construcciones ubicadas en las cercanías representan un peligro para sus habitantes por
lo que deben de ser deshabitadas, en esta situación ya no existe solución, por lo que el
tratamiento del talud debe hacerse para evitar que el daño se traslade a las
construcciones vecinas y sea mucho mayor.
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Figura 42. Vivienda ubicada en el área de estudio
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Para evitar el avance del deslizamiento se hace la siguiente propuesta.
a) Se propone dividir en tres tramos el talud para estabilizarlo, un primer tramo en
donde se trabajará por medio de terrazas, en las cuales se sembrará un pasto que
estabilice el suelo (se propone el pasto denominado Vetiber) de esta forma se
evitará la erosión del talud y permitirá la infiltración de agua en el terreno,
completándose este tramo con la siembra de grama en el talud ( ver figuras 43, 44 y
45 ).
Especificaciones Terraza Altura h= 1.00 Mt. Ancho = 0.30 Mt.Angulo Talud = 79 Grados
Grama
Pasto (Vetiber)
Figura 43. Propuesta de solución, tramo 1. Estabilización con pasto y grama
15
Figura 44. Estabilización de talud por medio de terrazas con pasto y grama.
Figura 45. Estabilización de talud por medio de terrazas con pasto y grama.
Fuente: Instalaciones taller de Fundasal, El Salvador.
16
b) Un segundo tramo en el cual se estabilizará el terreno por medio de placas (ver
figuras 46, 47 y 48). Dichas placas permitirán drenar el agua que se hubiese
infiltrado en el terreno y la siembra de pasto en la superficie, logrando de esa forma
una mayor estabilidad en el talud.
Muro utilizando Placas
Altura Placas= 0.40 Mt. Ancho Placas= 1.00 Mt.
Figura 46. Propuesta de solución, tramo 2. Estabilización por medio de placas
17
Figura 47. Estabilización de talud por medio de placas.
Figura 48. Estabilización de talud por medio de placas.
18
c) El tercero y último tramo estará formado por gaviones, estos son la protección
principal contra la erosión causada por el río en el pie del talud; además, el diseño de
los gaviones evita la presión ejercida por el agua sobre los taludes, ya que la misma
se filtra a través de los mismos, con lo cual se evitará este tipo de presión (ver figura
49 y 50 ).
La propuesta integrada la podemos observar en la figura 51, en ella se puede
observar la ubicación de cada tramo y la forma final como quedará el talud ya
estabilizado.
Figura 49. Estabilización de talud por medio de gaviones
19
Figura 50. Muros construidos con gaviones
20
Gaviones
Placas
Terrazas
Figura 51. Propuesta Integrada de solución
21
CONCLUSIONES
1. La situación geológica que presenta Guatemala lo convierte en un país muy
propenso a sismos, (que es uno de los factores activadores de los deslizamientos). Al
estudiar los mapas de fallas a nivel nacional y el mapa de fracturas del valle de la
ciudad de Guatemala, se concluye que aunque en los mapas no se encuentre trazada,
una falla podría pasar cerca de la Colonia El Carmen (zona 12).
2. Las aguas que fluyen en el barranco contiguo a la Colonia El Carmen tienen una
gran incidencia en los deslizamientos del terreno, ya que en el mismo existen
meandros que ocasionan la erosión en las paredes de los taludes; además, en la época
de invierno el nivel del mismo crece, con lo cual se incrementa grandemente la
erosión.
3. Para la construcción de estas viviendas no se tomaron en cuenta las distancias
recomendadas a guardar para los taludes, con lo cual se ubicaron muy cercanas a los
mismos, en puntos que se encuentran dentro de la curva de deslizamiento, lo cual se
ve hoy reflejado en la situación como se encuentran las mismas. Debido a los
deslizamientos que han ocurrido, en una de las viviendas ya es posible observar el
cimiento, lo cual la pone en una situación de alto riesgo y ha sido necesario
desalojarla para evitar tragedias.
4. El tipo de problema estudiado se produce en otros lugares de la ciudad de
Guatemala, tanto en colonias de alto nivel económico como en aquellas a las que se
da la categoría de asentamientos, pues éstas carecen de trabajos de mitigación o
prevención de desastre, debido, principalmente, al factor económico.
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RECOMENDACIONES
1. A nivel de planificación del crecimiento tanto de la ciudad de Guatemala como de
cualquier otra ciudad en nuestro país, se hace necesario realizar un estudio de los
terrenos donde se ubicarán los proyectos habitacionales que se desean realizar, ya
que se ha observado que estos los ubican en márgenes de ríos, lugares con un
historial de deslizamientos pasados, cercanos a barrancos y otros sitios que no son
recomendables, y esto ocasionará que en un futuro ocurra un desastre si no se toman
las medidas de prevención adecuadas.
2. Al construir una vivienda en un lugar cercano a un talud, es recomendable realizar
un estudio de las distancias recomendadas a guardar, con lo cual se obtendrá la
distancia a la cual deberá ubicarse la vivienda del mismo y así evitar que ésta se
ubique dentro de la curva de deslizamiento del talud, y esto ocasionaría un desastre;
tanto en lo material como en la posible pérdida de vidas.
3. En las colonias que se encuentren cercanas al cauce de un río, debe mantenerse una
vigilancia sobre el mismo, ya que muchas veces debido a una lluvia copiosa puede
provocar que éste se desborde dañando las viviendas ubicadas en las cercanías; en la
medida de lo posible, deben realizarse obras de mitigación en los puntos
identificados como de mayor vulnerabilidad.
4. Las propuestas de solución que se presentan en este trabajo pueden ser adoptadas
para otros lugares con problemas similares; los gaviones ofrecen una opción a
realizar, en la cual se utiliza material local, por lo que pueden realizarse en muchos
lugares del interior país y además, responden muy bien en un medio húmedo, ya que
el agua se filtra a través de la piedra del relleno de los mismos y no hay presión
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ocasionada por el agua, no requieren de una mano de obra calificada por lo que los
mismos pobladores pueden construirlos luego de recibir capacitación.
5. Existen otras formas de estabilización de taludes, como es a través de la siembra de
arbustos, debido a que de esta forma se hace con materiales naturales
proporcionando algunas ventajas como mayor infiltración del agua, estética y
armonía con el paisaje, producción de oxígeno, etc., como ejemplo se puede
mencionar el izote y otros cuya raíz estabilice el suelo.
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BIBLIOGRAFÍA
1. Castañaza Ruano, Fernando Enrique. Muros de retención construidos con gaviones. Tesis Ingeniero Civil, Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 1988. 70 páginas.
2. Chavarría Palacios, Federico Guillermo José. Análisis de amenaza sísmica en
el Departamento de Santa Rosa. Tesis Ingeniero Civil, Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 1999. 113 páginas.
3. Estrada Gómez, Jorge. Inestabilidad de taludes en el valle de Guatemala. Tesis Ingeniero Civil, Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 1989. 76 páginas.
4. González Cuéllar, Sergio Iván. Caracterización geotécnica de los deslizamientos de taludes en la villa de Mixco, Departamento de Guatemala. Tesis Ingeniero Civil, Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 1998. 61 páginas.
5. Organización Panamericana de la Salud. Manual sobre preparación de los servicios de agua potable y alcantarillado para afrontar situaciones de emergencia. Primera parte: desastres y sus efectos, 1990. 69 páginas.
6. CESEM. Cartografía de amenaza por deslizamientos en los barrios marginales del sur de la ciudad capital (Informe final). Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 1991. 39 páginas.
