Geomecánica de las Laderas de Manizales - … · La actual expansión urbanadescontrolada de Manizales presionando las laderas a partir de 1970, es consecuencia de la revolución

Geomecánicade las Laderas de Manizales

Manizales:Latitud 5º 4' N; Longitud 75º 31'W; Altitud 2150 msnm;Temperatura 18ºC; Fundación 1849.

Por:

GonzaloDuque Escobar *&

EugenioDuque Escobar*

Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales

Manizales, Mayo 30 de 2007 Manizales y Villamaríaestán ubicadas en una zona dealto riesgo sísmico ygeotécnico,específicamente las laderas superiores que resultan inestables yaparecenafectadas con actividades antrópicas intensas. Este es el medio ambientedeltrópico andino, donde el clima y la particular circunstancia de los suelosresiduales leimponen condiciones a cualquier proyecto de desarrollo urbano,máxime si se trata deexpandir el área de la ciudad a estos escenarios quedeben mantenerse como zonas deinterés ecológica vitales para el drenaje y elpaisaje. Sismos como el del Quindío1999; lluvias torrenciales y prolongadas como las demarzo, junio y noviembre del año 2003; deslizamientos como el de la Sultana en el 2003y el de La Carola en1994; flujos como el de la quebrada Gallinazo afectando la plantadetratamiento de Gallinazo e inundaciones como la de la Quebrada Minitas en elBarrio LaToscana, ambos casos en el segundo quinquenio de los 80, son eventosque han dejadolecciones para la ciudad.

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Este documento incorporatextos preparados por Gonzalo y Eugenio Duque paraINGESAM Ltda., en elproyecto de Saneamiento Ambiental del Río Chinchiná, contratadopor AguasManizales en 2006, y que se referencian en la bibliografía. Manizales es una ciudad de laderas que, a diferencia de Medellín, ocupa el territoriode arriba haciaabajo y empieza a generar presión sobre los bosques andinos y drenajesde lavecindad. La densidad urbana en Manizales es el 55% de la densidad deMedellín;además el crecimiento demográfico permite estimar que la población de laciudadcrecerá cerca de un 15% en los próximos 30 años, lo que permite contemplarlaposibilidad de acometer medidas oportunas para hacer viable ese crecimientourbanomoderado en las siguientes décadas, mediante la redensificación del área yaconstruida, y para restarle presión al medio ecosistémico y facilitar los procesosdeestabilización del territorio ocupado. A pesar de su crecimiento acelerado en los umbrales del siglo XX y a suprotagonismoeconómico y político ocurrido en la década de 1920, el futuro deManizales se perfilabacomo el de una ciudad intermedia de pequeño tamaño, cuyadinámica quedará supeditadaal proceso de conurbación del Eje Cafetero. Eltrazado urbano reticulado, la arquitecturadel bahareque y las grandes empresasde arriería fueron los aspectos dominantes delmodelado del suelo en lasdécadas de finales del S XIX y principios del S XX; luego con elcafé llega a la ciudad el impacto del ferrocarril y los cables aéreos, y al tiempounaapertura cultural que transforma la arquitectura en ecléctica y un nuevotrazo urbanocurvilíneo ajustado a las curvas de nivel y contornos delrelieve. En 1929 se construye lavía a occidente que cruzará el Río Cauca en elcorregimiento de Arauca, para llegar aAnserma. Posiblemente de fecha no muyposterior a ese año sea la vía al Norte, puestoque en 1929 se construyó elCable Aéreo Manizales - Aranzazu que funcionainterrumpidamente por 14 años, loque significa que esa ruta no debía existir paraentonces, y que debe ser defecha cercana a 1940. Después de la crisis de 1929, elprotagonismo deltransporte es el medio carretero que se despliega a las veredas ypequeñospoblados de la geografía caldense; entonces Manizales aprende laconstrucciónracional de llenos.

Fig. 1- Laderas deManizales: sur de la ciudad en El Carmen (Izq), y norte de Manizalesen laOlivares (Der).


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La actual expansión urbanadescontrolada de Manizales presionando las laderas apartir de 1970, es consecuencia de la revolución verde, que permitiótransformar un paísde prósperos campesinos propietarios, en un país urbano deasalariados e informales. Ya a partir de la década de 1970 aparecenlos asentamientos que le dan a la estructuraurbana que hasta entonces era lade una “cometa” cuya “cola” la conformaba la AvenidaSantander, unaconfiguración alargada con múltiples satélites periféricos constituidosenmayor medida por los barrios populares. La vía que sale de Villamaría aRioclaro, utilizala antigua banca del FF CC de Caldas construido entre 1924 y1927. Fue en el año 1926que esta vía llegó a Villamaría por la margenizquierda del río Chinchiná, y en 1959 que selevantan los rieles. Es evidentela necesidad de controlar mediante laplaneación delterritorio y la elaboraciónde planes maestros el uso adecuado del suelo y el agua, enVillamaría, paraafianzar el buen comportamiento de las laderas. GEOLOGÍA Las unidades geológicas comprometidas en estas laderas, son de dosclases: unidadesestratigráficas y cuerpos de rocas ígneas. Según Naranjo yRíos, en su obra "La geologíade Manizales y sus alrededores", estasson las unidades y cuerpos:


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Fig. 2 a- Planta de la geología del entorno urbano de Manizales y Villamaría en lazona deestudio, con las Unidades geológicas así: Gabros de Chinchiná yOlivares en rojo fuerte(Kgch y Kgol); Complejo Cretácico Quebradagrande enverde (Kqd); Formación Manizalesdel Terciario superior en amarillo (Tsmz);Formación Quebradagrande del Terciariosuperior en rosado (Tscb); Cubiertapiroclástica del Cuaternarias en gris (Qcp); Lavasbasálticas del domo deSancancio en rojo claro (Qdsc). En negro, además de la retículaurbana deManizales y Villamaría, curvas de nivel, contornos y drenaje, loslineamientosestructurales ciertos (__) e inferidos (…). Fuente: Naranjo y Ríos. 1989.


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Fig. 2 b- Perfil idealizadode la Geología de Manizales de occidente a oriente. En verdeelbasamento cretácico intruido por el domo Sancancio (rojo); más arriba, enamarillo laFormación Manizales y en rosado la Formación Casabianca que son delTerciario; y porúltimo, en gris la cobertura de Cenizas Volcánicas másreciente y en blanco flujos de lodocuaternarios. En azul se anuncia lapresencia de una unidad del basamento metamórficocristalino de la CordilleraCentral de edad Paleozoica. Fuente: Naranjo y Ríos. 1989. Complejo Quebradagrande.

Fig. 3 a- ComplejoQuebradagrande en la entrada a Sinaí (Izq) y en La Sultana (Cen yDer). El Complejo Quebradagrandees una unidad Cretácica constituida por dosmiembros:uno volcánico y otro metasedimentario. El primero de lavas basálticas y el segundo–ver Fig.3 a- de areniscaslíticas, brechas sedimentarias, conglomerados con clastosvolcánicos, ademáscuarzo lechoso, fragmentos de anfibolitas, chert, lutitas, lentes decalizas ygrauvacas; todo el paquete con fuerte buzamiento. Desde la óptica delaestabilidad es necesario subrayar la presencia en el segundo miembro, derocascarbonosas altamente susceptibles a alteración, por meteorización. Es el casode lasinestabilidades en la Quiebra del Billar, la Siria, la Cárcava delTablazo y el sector de Java,lugares afectados en principio por actividadtectónica. Formación Manizales.


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Fig. 3 b- FormaciónManizales en la Panamericana (Izq y Cen) y en la banca del FFCC deVillamaría(Der). Para Naranjo y Ríos esta Formación es del Terciario y su edad de 4 a 8 millones deaños, ver Fig. 3 b. Suprayace a Quebradagrande y es a la vezsuprayacida por laFormación Casabianca o por la secuencia volcaniclástico de Manizales. Estáconstituida por unconjunto de rocas sedimentarias vulcanogénicas con clastos delcomplejovolcánico Ruiz–Tolima. Los afloramientos de la Formación ManizalessegúnNaranjo y Ríos, aparecen entre otros lugares, al occidente de Manizales, dondelaunidad presenta un escarpe de falla de más de treinta metros de alturaasociado con laFalla de Romeral, la misma que define el límite con rocas deambiente oceánico. Para Naranjo, en el escarpede Chipre, La Formación Manizales se muestra con"conglomeradosbloquesoportados, conglomerados lodosos matriz soportados, areniscasconestratificación cruzada de ángulo bajo, areniscas y conglomerados tobáceos.Losniveles conglomeráticos están mal seleccionados, pobremente sorteados yposeenfragmentos de filitas, pizarras, cuarzodioritas, andesitas basálticas, neissbiotíticos,andesitas y cuarzo lechoso". Esta Formación presenta bloquesde centímetros hasta losprimeros metros, de subangulares a subredondeadas yalgo cementados en una matrizlimosa de color café oscuro, Según elinvestigador, la potencia de la formación queexhibe 140 m en Chipre y 80 m en el río Chinchiná, alcanza un promedio de 260 m. Formación Casabianca.


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Fig. 3 c- FormaciónCasabianca: en La Autónoma (Izq), en Villa Carmenza (Der) y en SanRafael(Der). Esta segunda unidadconglomerática del Terciario Superior, Fig.3 c, al igual que laanterior, con las Cenizasde cobertura constituye el supraterreno de Manizales.Espacialmente, reposasobre la Formación Manizales o sobre el ComplejoQuebradagrande. Es fácil sureconocimiento debido a su colorrojizo característico yalto grado de meteorización. Para Naranjo y Ríos el espesor promedio de estasecuenciavolcaniclástica en el área de Manizales es de 50 m y su estructuramuestraflujos individuales cuyo espesor varía de 0,5 m hasta 15 m. Para Naranjo yRíoslos clastos de los flujos de escombros son fundamentalmente de andesitas, conun65 - 80% de más de 2 cm de tamaño. La matriz de Casabianca es arcillolimosay por lotanto plástica e impermeable. Incluso ha podido formar suelos blancosaltamenteexpansivos y fácilmente identificables (ver Fig.3c Der). Lavas Basálticas. A lo largo de la falla Manizales - Termales del Ruiz y de sufracturamiento asociado,aflorandomos volcánicos cuaternarios que aparecen alineados. Entre estasconstrucciones merece mención la del Cerro Sancancio, por su valor estético ypaisajístico. Se trata de un vulcanismofisural con una edad cercana a los dos millones deaños y donde la cota deSancancio alcanza 2222 msnm. Al examinar la altura de Sancanciosobrepasando los 200 m sobre el nivel desu base eigualando la del escarpe de Chipre, Fig. 6b, debe considerarse la posibilidad de queesa presión hidro-litostática, la misma quese requiere para extruir un cuerpo enestado viscoso o semisólido, es larequerida para el levantamiento del escarpe deChipre. Las lavas de Sancancio son basálticas.


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Piroclastos: Estos materiales de lacobertura del territorio comprenden dosunidades cuaternariasde piroclastos: la más antigua, es una capa de tobas volcánicas afectadas por laúltima glaciación, que debido a procesos diagenéticos ha modificado susrasgosestructurales y texturales. La segunda, son tefras donde alternan lapilli, arenavolcánica y ceniza; permeables y que facilitan la infiltración, y que ensu baseencuentran a diferentes profundidades y como contraste depermeabilidad, la matrizarcillolimosa de Casabianca en el área de Manizales. La presencia de las tefras le daal relieve de lasladeras no intervenidas y estables, una textura aterciopelada,ondulada ysuave, la misma que se constituye en poderosa herramienta paralainterpretación y diagnóstico de las zonas inestables, y por lo tanto para identificarprocesos erosivos,movimientos en masa y actividad neotectónica. La pérdida de esaparticulartextura, sumada a la presencia de cicatrices de deslizamientos y cárcavasysurcos de erosión, permitirá establecer una variable denominada rugosidad enesteestudio.

Fig. 3 d- Capas de cenizasvolcánicas en sectores de la ciudad: en Sinai (Izq), en La Enea(Cen) y enColseguros (Der). Al observar las tefras en la imagen del centro de la Fig 3 d, el lapilliy la arena que seobservan son capas no plásticas que no presentan capilaridad;esto afecta no solamentela estabilidad del suelo sino también la calidad delsuelo como recurso agrícola. El lapilliremoldeado pierde la sinterizaciónintergranular y la capa pierde toda su integridad. Gabros de Chinchiná. Los gabros de Chinchiná, rocas básicas plutónicas que afloran en la laderadel canal de


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la Planta Municipal aguas abajo de La Uribe, aflorando como plutónasociado aQuebradagrande en El Tablazo, El Rosario, La Floresta y Tejares. Otros gabros afloran en el lecho de laquebrada Olivares y en las paredesde losmacizos, aguas abajo del viejo puente colgante. TECTÓNICA Es evidente el levantamiento compresivo que muestra la ciudad en el costadooccidental y que se anuncia con el escarpe de Chipre. Los flujos de lodo que afloranen los taludes de San Jorge, La Autónoma, Olivares, La Avanzada, Chipre, La Francia,Santa Sofía, Villa Kempis, Estambul, Marmato y La Panamericana, anuncian ellevantamiento del Centro de la ciudad y no el hundimiento de la Francia, en elCuaternario. De ahí la presencia de los conglomerados, en los taludes y en sus coronas,de estos lugares. Es como si Manizales en el pasado reciente hubiera estado a nivel deMorrogacho y Villamaría, sin haber entrado el Cuaternario.

Fig. 4 - Las salientes de las laderas marcan un contraste de estabilidad. Sector deOlivares (Izq) ysector de La Uribe (Der). Las zonas vecinas al fallamiento compresivo ofrecen problemas de inestabilidad, acausa de su intenso fracturamiento: esto en vecindades de los escarpes tectónicos comoes el caso de la Uribe, Tejares y La Linda, resulta importante para valorar comodeficiente la estabilidad de las laderas, y para entender la problemática a lo largo de lasmicrocuencas de las quebradas El Mico y Marmato, que son la expresión de la fallaManizales-Aranzazu.


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Para el sector occidental de la ciudad, hacia el Rosario, habrá que considerar comopotenciales corredores de inestabilidad los lineamientos del Sistema de FallasRomeral, a la luz de los trabajos de Naranjo & Ríos y de Hermelín & Velásquez. Para el perímetro del área urbana de Manizales, los rasgos estructurales a utilizar seránfundamentalmente los identificados en la cartografía suministrada por Aguas deManizales. De éstos, y como se ha señalado en el trabajo de los túneles de INGESAMseñalado en la bibliografía, las fallas con actividad reciente, según estudios deneotectónica local y mediciones de radón, parecen ser Villamaría-Termales del Ruiz,Manizales-Aranzazu, Palogrande y San Esteban. Debe recordarse el trabajo efectuado por investigadores del Departamentode Geocienciasde la Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá, quienes hallaron dos estados deesfuerzo regionales con actividad neotectónica: El asociado con estructuras norte - surdel Sistema de Fallas de Romeral (SFR) y el relacionado con el sistema de fallastransversales al SFR, representado en esta región por el Sistema de Fallas Villamaría-Termales.

Fig. 5- Lineamientos y fallas en Manizales (naranja). Según lo anterior, las silletas de falla, escarpes de falla, y trazos de falla, que eneste mismo orden de intensidad generan conflictos de estabilidad en sectores como LaUribe y La Linda para el primercaso ; el de Tejares, La Linda y La Francia para elsegundo caso; y los de lasquebradas Del Batallón, La Camelia, La Textil, La Marmato, LaUribe, la DelMico, la de Castilla y Villajulia, además de la que controla la


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quebradaOlivares y el Río Chinchiná, para el tercero. Hacia el sector del occidente, en Morrogacho, el Tablazo, El Rosario y LaLinda, entranen juego los trazosde las fallas del Sistema de Fallas Romeral (SFR) que discurrende norte a sur, al occidente de la ciudad, entreChipre y la Troncal de Occidente. Son elloslos que delimitan las unidadesmayores que representan los dos miembros del ComplejoQuebradagrande, elMetasedimentario y el Volcánico. El primero de estos trazos es el queexplicael levantamiento del Alto Tablazo respecto al Bajo Tablazo y que pasa cercanoalsector de ISA; el segundo, la falla que va por Aguabonita, entre Java y ElAlto del Caballo;el tercero y el cuarto, los contactos que delimitan el cuerpolábil de naturaleza ígneabásica, extruido en medio de metasedimentitas entrela Siria y La Violeta, e interpretadopor Naranjo y Ríos como un graben,y cuyo trazo luego avanza hacia las quiebras delBillar y de Vélez apareciendoen ambos lugares como silleta de falla; finalmente la FallaChinchiná cuyotrazo cruza por el puente de Cenicafé para avanzar hacia El Rosario. MORFOLOGÍA Y GEOTECNIA Las Formaciones Manizales y Casabianca asimilables a un ConjuntoConglomerático, y enespecial la primera de ellas, le imprimen al paisaje deManizales ciertas características. El Conjunto Conglomerático se extiende como un depósito de gran potencia sobre unagran depresión con características de escalamiento tectónico, a modo de vallelocalizado donde el drenaje principal modifica surégimen torrencial en fluvial. De ahí queel conjunto sea un abanico aluvial,de características similares a los dePereira yArmenia. El territoriourbano está tectonizado y levantado hacia el occidente.

Fig. 6 a- Modelo estructural en la cuenca Norte o de la Olivares. Fuente: Eugenio Duque y Gonzalo Duque.


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Fig. 6 b- Modelo estructural en la cuenca Sur o del Chinchiná. Fuente: Eugenio Duque yGonzalo Duque. Yendo de oriente a occidente, gradualmente va cambiando cada vez más, haciaformas verticalizadas en medio de un drenaje que se estrecha en medio de laderas enV con salientes visibles y cauces más entallados a medida que se incrementa elpotencial gravitacional. Mientras descienden los cauces de la quebrada Olivares y el ríoChinchiná el territorio urbano de Manizales no lo hace, y los de Chipre y Villa Kempis selevantan aún más. Las cuestas elementales de Manizales pueden quedar ubicadas en laderas decualquiera de las unidades geológicas señaladas:• Las localizadas en la Formación Manizales más verticales a causa de la mayorcompetencia de la roca, rara vez presentan caída de bloques y en caso de lluviaintensa, deslizamiento traslacional o de tipo planar.

• Las asociadas a la Formación Casabianca, que están sobre la saliente delterreno (Fig. 4), los presentan con mayor frecuencia y del tipo rotacional, enespecial cuando aparecen los suelos blancos o cuando se saturan las vaguadas máscóncavas en las dos direcciones, arriba de la saliente.

Las inestabilidades en el Complejo Quebradagrande surgen por el deterioro de lasladeras a partir de afloramientos de naturaleza carbonosa o grafitosa ubicados en subase o en los niveles inferiores del basamento, cuando estos se saturan o cuandoaparecen saturados y expuestos; además aparecen en las zonas de mayor fracturamientotectónico de esa unidad litológica, identificable por su color negro, aspecto pizarroso ypresencia de azufre. Las Cenizas Volcánicas -tefras y tobas de la cobertura-, ofrecen estabilidad a lasladeras, salvo cuando su basamento falla o cuando se les expone a factores de erosiónpor sobrepastoreo, caminos de arriería y entrega deficiente de aguas desde las vías oconcentración de escorrentías. Estos fragmentos piroclásticos eruptivos que suavizan latopografía al depositarse en capas que siguen las irregularidades y ondulaciones delterreno, y le dan un especial aspecto aterciopelado cuando las laderas son pasturas, conlas eventuales irregularidades, escarpes o rizos que muestren, sirven en el diagnóstico de


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las áreas erosionadas y las zonas inestables. Para las conducciones viales, las capas de cenizas en laderas de fuerte pendiente sonmás delgadas y susceptibles a deslizamientos por lluvias, cuando ha avanzado elinvierno. La Formación Manizales, presenta zonas con distinta capacidad mecánica porvariaciones de consolidación, alteración, naturaleza y fábrica textural de sus clastos. Lacementación de la matriz, aunque más incipiente, suele añadirle propiedades casiimpermeables al material. Esto unido al tectonismo local, explica las variaciones deestabilidad entre laderas y taludes, como también la presencia de zonas más degradablesque otras a escala urbana, desde donde suelen caer bloques. El ambiente torrencial y eventualmente catastrófico de los eventos, explica el buenempaquetamiento y alta densidad de bloques de esta Formación con propensión aconformar un macizo clastosoportado, salvo cuando abundan los finos. Para el anclaje deestructuras de contención este macizo resulta competente. De otro lado, la Formación Casabianca, en profundidad presenta bloques aisladosy alterados, y por lo tanto es una unidad matrosoportada en un suelo duro y que hacia lasuperficie se va modificando, hasta alcanzar las características de suelo blando ycohesivo que admite taludes casi verticales de mediana altura o de mayor desarrollocuando el suelo es más profundo. Como evidencia, en la banca del ferrocarril aquellos,con 80 años de excavados, llegan hasta los 20 m e incluso a los 30 m de altura de formamuy ocasional. Para las construcciones y vías las laderas asociadas a ciertos suelos expansivos de estaunidad, son inestables. Estos conducen a situaciones como las que aparecen en laAvenida Kevin Ángel entre Aguas de Manizales y San Rafael. Los parámetros geotécnicos suministrados por la prestigiosa empresa AquaterraIngenieros Consultores SA, correspondientes a muestras de la Formación Casabiancaobtenidas en el estudio del Teatro Fundadores, y para el Complejo Quebradagrande,del estudio de la ladera sur de La Sultana, y que son de dos lugar es diferentes de laciudad, se presentan en la Tabla siguiente.

Complejo Quebradagrande. Observaciones en LaSultana según Aquaterra.

Ensayo Promedio Mínimo Máximo

Humedad natural -% 34,13 10,70 176,6

Límite Líquido -% 39,68 17,6 178,1


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Límite Plástico -% 27,02 13,9 67,8

Índice Plástico -% 12,65 3,1 110,3

Compresión Inconfinada

-t/m29,94 5,54 18,28

Peso Unitario Húmedo

-t/m31,738 1,06 2,15

Cohesión t/m2 2,98 0,30 4,90

Ángulo de Fricción-grados

31,92 28,16 35,67

Fuente: Estudio Geológico, Geotécnico e Hidráulico de laLadera Sur del Barrio La Sultana, Manizales. AquaterraIngenieros Consultores SA. Manizales 2004.

Formación Casabianca. Observaciones en Fundadoressegún Aquaterra.

Ensayo Promedio Mínimo Máximo

Humedad natural -% 88,3 51,9 128,9

Límite Líquido -% 86,0 65,2 135,4

Límite Plástico -% 40,9 37,2 45,0

Índice Plástico -% 45,0 19,0 90,4

Índice de Liquidez -% 0,9 0,8 0,9

Peso Unitario Húmedo

-t/m31,715 1,609 1,821

Peso Unitario Seco -t/m3 1,036 0,874 1,198

Compresión Inconfinada

-t/m221,22 13,86 28,57

Penetración Estándar-Golpes /pie

17,0 15,0 19,0

Fuente: Estudio de Suelos para la Rehabilitación Estructuraldel Teatro Fundadores. Aquaterra Ingenieros ConsultoresSA. Manizales 2003.

Tablas 1 a y 1 b. Características Geotécnicas en muestras del ComplejoQuebradagrande obtenidas en la Sultana y de Casabianca en Fundadores, por AquaterraIngenieros Consultores S.A.


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Parámetrosgeotécnicospara el rangode valores

CenizasVolcánicasUnidad NoConsolidada

CenizasVolcánicasUnidadConsolidada

Suelosresiduales dedepósitosconglomeráticos

Peso UnitarioHúmedo

(t/m3)

1,5-1,7 1,33 1,5-1,9

HumedadNatural (%)

25-65 >80 30-80

Pasa 200 (%) 25-50 >70 5->90

Límitelíquido (%)

30-70 >100 NP->80

Límiteplástico (%)

20-50 >60 NP->50

Índiceplástico (%)

5-30 >40 NP->40

SUCS SM MH MH-ML-SM-SP

Cohesión

(t/m2)

1-3 >4 1->4

Ángulo defriccióninterna(º)

30-36 25-30 20-35

Permeabilidad(cm/día)

15-85 2-14 >20

Los parámetros geotécnicos de los Suelos Residuales de DepósitosConglomeráticos, en el sector de la Comuna 2 de Manizales hoy denominada Olivares-que son suelos de las Formaciones Casabianca y Manizales-,y también los parámetrosde las cenizas volcánicas consolidadas y no consolidadas -que en su orden son lastobas y tefras de la cobertura-, se presentan en la Tabla siguiente, y han sido tomadostodos ellos de un artículo de Corpocaldas presentado el 2004 en la Revista de los 48años de la SCIA en Manizales, firmado por la Dirección de la entidad ambiental.

Tabla 1 c. Tomada deFrancisco José Cruz Prada. Relaciones Lluvias Deslizamientos enla Ciudad de Manizales- Revista SCIA 48 años. Manizales 2004. El Complejo Quebradagrande es elbasamento de Manizales y está compuestopor dos


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miembros: el miembro metasedimentario y el de origen volcánico. El miembro metasedimentario presenta propiedades geomorfológicas y geotécnicasdeun doble carácter, las afines a las sedimentitas y las propias de lasmetamorfitas debajo grado. Por la vía sedimentaria, los estratos de esteprimer miembro presentan fuerteinclinación, plegamiento y fracturamiento. Los contactos estratigráficos de limolitas,arcillolitas y lutitas, son difícilmenteidentificables. Esta unidad metasedimentaria presentacapas plásticas como lastres anteriores, que son las predominantes, y otras rígidas comolos chert yalgunas lutitas de composición silícea. Además, entre estas capasaparecenotras rápidamente alterables de composición carbonosa, y unas másdecaracterísticas frágiles: las de cuarzo lechoso asociado a magmatismo residual.Lapermeabilidad de la unidad sedimentaria varía localmente y está condicionadapor laporosidad secundaria. El otro componente del Complejo Quebradagrande, el miembro de origen volcánico,está constituido por lavas básicas de ambiente oceánico. Estas lavasafloran en el caucede la Quebrada Olivares y en la vía a Neira, y sus propiedades son las mejores cuando elmacizo está sano como en el primer caso;pero en zonas con tectonismo se afectanotablemente tal como se observa en la cantera de la salida a Neira, ubicada pocos kmabajo del viejo Puente Olivares.Finalmente, para una mejor caracterización geotécnica, de conformidad con losresultados del trabajo de túneles que se efectuó en el marco del trabajo de INGESAMpara Aguas Manizales, en 2006, los macizos ya clasificados presentan las siguientescaracterísticas generales: Clasificación de de los macizos rocosos de tres de las unidades geológicas de

de Manizales


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RQDestimado

Q deBarton

Valoración deBieniawski - Categoría

Denominación

F. Manizales 60% 0,825 (60) – III (frontera conII)

De regular a buena

F. Casabianca 6% 0,002 (10) – V Muy malaC.Quebradagrande

30% 0,011 (22)– IV (de rangoinferior)

Mala cercana amuy mala

Tabla 2. Resultados obtenidos para clasificar las rocas de los macizos estudiados: Índicede calidad de roca RQD, Índice de Calidad de Túneles Q del NGI y clasificación del CSIR

según Bieniawski. G. Duque y E. Duque, 2006. Losparámetros que influyen en la inestabilidad del suelo se relacionan con elagua, elmaterial, la geometría del terreno, y las situaciones del ambiente(fuerzas, procesos, etc).Los parámetros son: - Tipo de material: roca, capa alterada y cobertura.-Pendiente: gradiente, forma y longitud.-Condiciones hidrológicas: infiltración, permeabilidad, NAF, cantidad de agua.-Procesos morfológicos: erosión fluvial e hídrica, movimientos masales.- Parámetros externos: distribución de la pluviosidad, es decir,relación(intensidad/período), sismicidad, vulcanismo. Pero también es verdad que las laderas (cuestas naturales) han sido transformadasentaludes por los modelados de la actividad antrópica y que con la expansión de lafrontera agrícola, por prácticas deficientes en el uso y manejo del suelo,se han producidoel descontrol hídrico y pluviométrico, la erosión y la deserfiticación de los suelos andinos. El movimiento de masas ocurre cuando el esfuerzo cortante supera la resistencia alcorte del suelo, lo que se da cuando ocurre al menos una de estas situaciones: a) Al incrementarse el esfuerzo cortante (sismos). Aquí se incrementan las fuerzasactuantes.b) Al caer la resistencia al corte del suelo (saturación). Esto reduce las fuerzasresistentes del suelo. Para evaluar acertadamente un evento de movimiento de suelos, deben responderse laspreguntas básicas.

¿Qué pasó?... Mecanismo¿Qué lo causó?... Causa¿Continuará?...Estabilidad actual¿Qué hacer?... Prevención y corrección¿Ocurrirá en otro lado?... Predicción espacial¿Cuándo ocurrirá?... Predicción temporal


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¿Es evitable?... Causa Para lograr una evaluación exitosa, que conduzca a resultados concretos y útiles. 1º Secuencia de eventos: testigos, instrumentos, mecanismos, volumen, energía,causas, signos.2º Condiciones ambientales: averiguar las causas y hacer estimativos espacio-temporales sobre la ocurrencia y extensión de los eventos. Utilizar datos meteorológicos,sismológicos y registrar si se dieron cambios previos en áreas aledañas comoconstrucciones, riegos, explosiones, deforestación, roturas de líneas con líquidos, sobrecargas, interrupción de drenajes o cultivos.3º Inspección detallada de morfología y estado de áreas aledañas y del deslizamiento:grietas, flujos de agua, obras, edificaciones, cultivos.4º Análisis adicional.5º Plan de manejo y control e instrumentación, según obras decididas.6º Evaluación de las consecuencias y Abandono del sitio. Si bien la causa real de un movimiento de masas es casi un problema que se resuelveaposteriori, los factores contribuyentes pueden ser más visibles que la causa real o que eldetonante del problema. -Causas intrínsecas: suelen ser naturales y se relacionan con el agua subterránea,material, tectónica, topografía abrupta, etc.-Causas detonantes: pueden ser naturales como la lluvia, el sismo, la erosión, oartificiales como cortes, deforestación, etc.- Causas contribuyentes: similares a las causas detonantes pero que simplementeanticipan el evento.- Las medidas: pueden ser preventivas o correctivas, según prevengan la ocurrencia delevento o corrijan los efectos por él ocasionados Los detonantes:

Como detonantes de los deslizamientos se asumirán dos fenómenos: Las lluvias y lossismos. Los sismos actuarán con mayor acierto afectando por amplificación los depósitos decenizas volcánicas de potencia significativa -mayores de 10 m-, mientras las lluvias loharán sobre las capas de ese suelo donde el espesor es escaso -menores de 10 m-. Pero para la ocurrencia de los deslizamientos de las capas de ceniza la pendiente seráun factor decisivo, y también una condicionante. En caso de sismos, la topografíainterviene incrementando la frecuencia o el período de las excitaciones.


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Para el caso de lluvias, en las laderas empinadas, cóncavas y extensas, sin vegetaciónarbórea densa, la saturación favorecida por la geometría de la ladera después de intensaslluvias y la falta de sistemas radicales profundos que interfieran la superficie de fallaubicada en el inferior del depósito permeable saturado, favorecen la ocurrencia de losdeslizamientos. Sismos En cuanto a la amenaza sísmica, el Eje Cafetero posee dos fuentes desingularimportancia, las fallas y la zona de subducción. El Sistema de Fallas Romeral y otrasFallas, como la Palestina y el sistemaCauca-Patía, generan sismos superficiales como los del Huila 1997, Popayán 1983y Quindío1999. Romeral es la fuente cercana y de más relevancia, con eventosde magnitud 6 eintensidades VII a VIII. La Zona de Subducción y el Plano de Benioff generan sismos profundos comolos delEje Cafetero en los años 1962, 1979 y 1995. El alcance es del ordenregional y los sismosson de magnitud 7 e intensidad VI a VII. La base histórica de la amenaza sísmica muestra que el 65 % de loseventos son deRomeral, el 28% de Benioff y la Zona de Subducción, y el 7% deotras fallas como la dePalestina, asociada al Complejo Volcánico del Ruiz. En virtud de la historia sísmica registrada en el país, en el CódigoColombiano deConstrucciones Sismorresistentes CCCS, Ley 400 de 1997 y Decreto 33 de 1998, se haconsiderado laregión en alto riesgo y se le haasignado una aceleración de 0,25g paraefectos de diseño,cuyo espectro es el de la ZonaC en la Fig. 7 c. Respecto a la amplificación, se tiene esta comparación a 112 km del focoy en treslugares de Manizales, establecida a partir de registros deaceleración máxima para lacomponente EW durante el Sismo de Risaralda de 1995: · En dos suelos de topografía semiplanalos valores fueron 206 y 117 cm/seg2. · En una roca de la planta de Gallinazo,17 cm/seg2. Esto es, la fuerza medida se redujo varias veces como consecuencia de lacalidad delpiso. Otro ejemplo; en el sismo del Quindío 1999, la aceleración medida enArmenia a 20 km yen dos lugares diferentes:


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· En suelos blandos y en topografía planade Armenia, la aceleración ha alcanzado0,59g. · En el conglomerado de una bocatoma deArmenia, la aceleración registrada fue0,09g. Esto es, respecto a un depósito blando de 30 m de espesor, en el suelorocoso las fuerzassísmicas fueron seis veces menores, componente porcomponente. Entonces, en caso desismos, las capas potentes de suelo a diferencia de lo que ocurre sobre una roca,presentan problemas de amplificación severa. Las aceleraciones que se han observadoen los sismos de Manizales noson tan elevadas como las que se obtendrías en caso deun sismo con las característicasdel sismo del Quindío, y los lugares más afectados seríanlos construidos connormas deficientes y sobre suelos saturados y de gran potencia, loquetiene a su vez relación con las normas vigentes en época de cadaconstrucción, y losmapas de la Fig. 7 a (Der) y 7b.

Fig. 7 a- Magnitud de lafuerza sísmica por amplificación del suelo en caso de terremoto,y Espesores desuelos en la ciudad. CIMOC. Los datos para ambos ejemplos, al igual que estas imágenes y otrosconceptos dados eneste documento, se han obtenido del estudioMicrozonificación Sísmica de la Ciudad deManizales, CIMOC -Alcaldía deManizales. 2002. El sismo de trabajo depende del período de retorno, y éste a su turno serelaciona con lavida útil de las obras, la cual depende también de sunaturaleza, función social y nivel dedesarrollo económico de la comunidad. Se recuerda que los investigadores del anterior estudio del CIMOC hansugerido diseñar


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las obras regulares de la Ciudad para una vida útil de 50años, y recomendado unperíodo de retornode 475 años para la amenaza sísmica, y queentre ellos participaronexpertos como O. D. Cardona, J. E. Hurtado, S. D.Prieto, W. L. Estrada y J. D. Arango,todos conocedores del medio ecosistémicoy del contexto de Manizales. Ahora bien: el asunto trae implicaciones donde la amplificación essevera, para prevenir eldiseño de estructuras vulnerables o limitar su uso, yen consecuencia esto sobre suelosblandos y en lo alto de las laderas a causadel efecto topográfico. Con el evento de trabajo que se asume, el de 475 años, la aceleraciónmáxima esperadaen un punto del basamento de la ciudad, varía de acuerdo a lafuente que lo produce y sudistancia a ella; pero esa fuerza se amplificará,reduciéndose la frecuencia eincrementándose la amplitud de la excitación,según la topografía, geometría y rigidez delsuelo depositado o formado sobreel basamento del lugar considerado, quien le transmitelas oscilacionesprofundas. El estudio del CIMOC estimó además de la fuerza máxima, la duración dela fase intensade la excitación en el basamento, así: · Fuente Romeral, para una distancia de 20km y una magnitud de 6,2: laaceleraciónmáxima 0,18g y duración de la fase intensa 15 seg. · Fuentes regionales, más lejanas y profundas y con sismos magnitud7,0:aceleración máxima 0,15g y duración de la fase intensa 45 seg. Ahora, el espectro de la roca base es uno y el de los suelos otro, loque supone ajustar losdiseños a las variaciones locales de la amenaza, usandolos criterios de la zonificación delCIMOC, previniendo la resonancia entreestructura y suelo, y atendiendo la topografía dellugar. La velocidad de la onda en el basamento, Vs, se asume de 1500 m/seg, valor queinteresa parael módulo de cortante Gs=ρVs2 donde ρ es la densidad del mediorocoso.Multiplicada ésta por la gravedad, se obtiene el peso unitario PU. LosPU en t/m3, para elCIMOC, varían así: · En cenizas 1,3 a 1,9, · En la F. Casabianca de 1,5 a 1,9 y · En la F. Manizales de 1,8 a 2,2. Entonces, con el máximo módulo de cortante, el Gs máx obtenido midiendolasvelocidades de la onda de corte Vs, los valores medios de los períodosfundamentales delos suelos según las diferentes fuentes sísmicas están entre0,47 y 0,56 seg. Para suelos arcillosos, la degradación del módulo de cortante Gs va dela mano con el


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Índice de Liquidez (relación agua-plasticidad) cuya variación enprofundidad se daconforme cambia el origen del depósito; aquí los períodosfundamentales obtenidos parael conjunto de fuentes sísmicas, variaron entre0,47 y 0,6 seg. También se consideró por CIMOC el espesor del depósito de suelo blandoconsiderandoespesores de 5, 10, 20 y 30 m; para estos, los períodosfundamentales promedios, ensegundos, con eventos de las fuentes sísmicas,varían así en cada caso para el orden delos espesores dados: 0,11, 0,26, 0,51y 0,76seg.

Fig. 7 b- Zonificación de Manizales según CIMOC. Verde para cenizas; Amarillo parallenos. Mostaza para Casabianca; Marrón para la F. Manizales; Rojo para el CQuebradagrande; y Negro para los aluviones cuaternarios del Chinchiná y el drenajemayor de la Olivares. Con números algunos sitios de interés. Fuente: Microzonificaciónde Manizales. CIMOC. 2002 (Adaptado) La microzonificación de la ciudad concluye identificando 6 zonas, quedando: Las Cenizas volcánicas como la Zona I Los Rellenos como la Zona II La F. Manizales como la Zona III. La F. Casabianca como la Zona IV. El C Quebradagrande como la Zona V Depósitos competentes aislados Zona VI Luego por razones prácticas éstas se simplifican y únicamente se definen 3 Zonas, así: Zona A para Cenizas que eran la Zona I Zona B para llenos que eran la Zona II


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Zona C, para las Zonas III, IV, V, y VI

Fig. 7 c - Espectros de diseño para Manizales, según CIMOC. Los tres espectros son: elsuperior para la Zona A, el intermedio para la Zona B y el inferiorpara la Zona C.Finalmente,para pasar de las superficies planas y horizontales a las laderas, el factor deamplificación por efectos geométricos y topográficos (F Top), que procede en las zonascercanas a los taludesubicadas a menos de 2 veces el espesor H del depósito de sueloblando, o amenos de 60m de su borde; está dado por las siguientes expresiones:Para TTop = 1,5 T*YParaT> T* se aplica F Top = 1+0,5(T*/T) 1,5Siendo T* = 4H/VsDonde se ha considerado, H en metros; Vs = 250m/seg; y T en segundos.En general, según las consideraciones aquí presentadas que son del CIMOC, el períodode la onda sísmica en lo alto laderas y cerca de sus coronas, sufre una amplificaciónadicional del 50%. Lluvias Según Andrés Eduardo Rubioy Juan Pablo Trujillo, al evaluar la relación lluvia-deslizamiento en el áreade Manizales, aparecen dos trabajos de interés: uno, el de JuanDavid ArangoGartner, titulado "Relaciones Lluvias – Deslizamientos yZonificaciónGeotécnica en la comuna dos de la ciudad de Manizales", y otro el de MarkT.Terlien titulado Modeling spatial and temporal variations in rainfalltriggered landslides". Los valores de precipitación asociada a deslizamientos en Manizales,según Arango


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(2000), se da para un periodo de lluvias acumulado de 30 días, conuna precipitación igualo mayor a 175.4 mm. Y según Terlien (1996) el valor dela precipitación que se relacionadirectamente con la generación dedeslizamientos es de 200 mm para un periodoacumulado de 25 días. Rubio y Trujillo estudiaron la serie histórica de precipitaciones desdeel año 1956 hasta el2003 con el fin de determinar el número eventos de estamagnitud con capacidad deafectación. De acuerdo a lo sugerido por Arango, deun total de 17503 periodosacumulados de 30 días, se encontraron 6180intervalos de recurrencia que exceden 175.4mm. Luego, el periodo de retorno deprecipitaciones acumuladas de 30 días que sonsuperiores a 175.4 mm en la ciudad de Manizales, esaproximadamente de 2.83 días, ylos 6180 periodos acumulados de 30 días que hansuperado el valor de 175.4 mmrepresentan el 35.31% de los casos. Para la tesisde Terlien, encontraron 2977 intervalosde recurrencia entre los 17508 periodosacumulados de 25 días, cuya excedencia deprecipitación supera 200 mm; estos intervalos representan el17.00% de los períodosacumulados. Entonces el periodo de retorno deprecipitaciones acumuladas de 25 díassuperiores a 200 mm en la ciudad de Manizales, esaproximadamente 5.88 días.

Fig. 8- Isoyetas en mm mensuales, para Octubre (Izq) y Julio (Der), en la cuenca del ríoChinchiná. Los valores: azul claro 270 mm; verde oscuro 250 mm habano 170mmamarillo 150mm, rosado 90 mm y rojo 70 mm. Fundación Profesional para el ManejoIntegral del Agua, Proagua (2005). Las isoyetas mensuales de la cuenca media del río Chinchiná, como las de figuraanterior, muestran que la precipitación media en el sector de Chipre es superior a la deSancancio. Para los mesesmás lluviosos, el promedio alcanza valores entre 270 y 210mm; para los meses más secos, el promedio varía desde 140 mm hasta 80 mm. Serecuerda que en caso de “El Niño”, las temporadas de invierno y verano resultan mássecas y en caso de “La Niña”, ambas resultan más húmedas.

Enero Abril Julio OctubreTabla. 3 Precipitación en los meses más húmedos y más secos, en dos lugares de


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Manizales. Fuente Proagua.

Lo anterior se ha transformado en una herramienta que se aplica en laciudad, gracias alestablecimiento de una red de monitoreo de lluvias. Despuésde Octubre y de Abril queson los meses más lluviosos del año, cuando laslluvias acumuladas de los últimos 30días alcanzan los niveles críticos de 200 y 300 mm, las autoridades decretan laalertaamarilla y roja en la ciudad. Losdeslizamientos suelen darse en Noviembre yMayo, enespecial durante los años de “La Niña”, ya que es la temperatura mediadelOcéano Pacífico la que condiciona el clima en la región. La susceptibilidad de unsector a los deslizamientos yflujos se determinará a partir de la zonificación de laamenaza en términos desu susceptibilidad, para luego examinar la vulnerabilidad delsistema urbano ensu conjunto. Esta evaluación facilita comparar alternativas deocupación,diseñar obras de protección, adecuar diseños y establecer planes para manejoymitigación de riesgos. Debe advertirse que si bien resulta factible determinar la extensiónespacial de la amenazapor deslizamientos, no resulta fácil evaluar laprobabilidad de ocurrencia de un evento condeterminadas características y enun determinado período de tiempo. De ahíque laamenaza de deslizamiento frecuentemente sepresente como la susceptibilidad adeslizamientos (Brabb, 1985). En este caso, para un estudio de la amenaza, de manera similar a como semaneja elconcepto de áreas inundables, la susceptibilidad a deslizamientossólo identifica las áreaspotencialmente afectables, sin aludir a un período detiempo durante el cual podría ocurrirun evento con una magnitud dada. Pero los deslizamientos también pueden tener como evento detonante lossismos.Mientras las capas delgadas decenizas sobre el basamento impermeable resultanmás afectadas por las lluvias intensas quelas capas de mayor potencia; ocurre locontrario con los sismos, a causa de la amplificación. También se puede considerar el efecto de la lluvia y los sismos,simultáneamente, sobre laestabilidad de las cenizas: las pumitas puedenalmacenar agua en su estructuraintergranular e intragranular. Las capas de tefra de la región cuentan horizontesimportantes de lapilli con baja sinterización causada por el calor de deposición.Cuando el material se satura ysobreviene el sismo, en zonas inclinadas, la resistencia alcortante puede sersuperada a nivel de la superficie de falla. La masa colapsa y sedestruye sufábrica textural originándose un flujo donde la proporción de agua y sólidosvaría entre el 40% y 60%, dependiendo de la pendiente del canal. Según Fernando Sánchez en comunicación verbal (Sep. 2006), al examinarla estabilidadde los depósitos de las cenizas volcánicas sobre la FormaciónCasabianca, utilizandométodos determinísticos y probabilísticos, se encuentra una baja estabilidad de los


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llenos noconfinados, especialmente en las zonas de alta pendiente donde aparecencicatrices de deslizamiento. Elinvestigador subraya cómo en los años 94, 95 y 96 sedesencadenó fuertesprecipitaciones donde la situación involucra el comportamiento de laFormaciónCasabianca. Considera también, al examinar los hundimientos en lamicrocuencade la quebrada San Luís, el control estructural causado por el sistemadefallas locales (Ver Fig. 5) y la vulnerabilidad de la cubiertapiroclástica a los procesosdenudativos, es decir a la erosión y a losmovimientos en masa. Menciona lasocavaciónde los piroclastos en los bordes de la quebrada y los movimientosrotacionalessobre esa cubierta y sobre laFormación Casabianca; además observa la presencia defallas planares endepósitos piroclásticos, Casabianca, y la Formación Manizales.Ahora,durante las lluvias torrenciales de marzo de 2003, los eventos dominantesfuerondeslizamientos superficiales planares en laderas de fuerte pendiente,casi siempredesprovistas de vegetación arbórea e incluso arbustiva. Estoocurrió en las laderas del sector occidental desde El Carmen, continuando por Chipre y llegando hasta Villapilar porel costado norte. Proaguaen su estudio para Corpocaldas, titulado "Caracterizaciónclimatológica,hidrológica e hidráulica de la cuenca del río Chinchiná describe lacuencamedia de este cauce, la que coincide con la zona de interés para este estudio. Al respecto dice "Zona media de la cuenca: Esta zona de estudio inicia consecutivamentedonde termina la zona altaen la bocatoma de Sancancio y termina en la bocatomaMontevideo (CHEC), tieneun área de 299.87 km2. En esta parte de la cuenca seencuentran lasmicrocuencas de las quebradas San Juan, San Miguel, El Arroyo, LaFloresta, ElMolino y la cuenca de su principal tributario el río Claro…”; y añade queexistenunas cuencas de quebradas que considera “descoles de aguas residualesde los municipiode Manizales y Villamaría y pequeños afluentes directos loscuales tienen un área dedrenaje de 18.87 km2” ; además dice que “ la longituddel cauce del río Chinchiná en lazona media de la cuenca es aproximadamente25.33 km”. INGESAM y Proagua observanque elcauce del Chinchiná en su cuenca media y en los meses secos, resultaparticular afectadoporque su caudal es captado por las bocatomas de lasplantasintermedias y de Montevideo. Estazona tiene una estación hidrométrica al cierre de lamisma 500 m aguas arribade la bocatoma". Alcalcular caudales máximos y mínimos, Proagua observa que la tendencia enloscaudales mínimos contra el período de retorno es decreciente, contraria de loquesucede para los caudales máximos. Aplicael método de Gumbel para estimar los caudales máximos y mínimos enlasestaciones hidrométricas Chupaderos, Sancancio,Montevideo y El Retiro, todassobre el río Chinchiná, que cuentancon un periodo de registro histórico. Los resultadoshallados para periodos deretorno de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 50 y 100 años, en las tres`primeras, son:


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Periodo de retorno en años

Estación 5 10 15 20 25 30 50 100

Chupaderos 29.557 34.382 37.103 39.009 40.477 41.671 44.999 49.487

Sancancio 40.429 52.755 59.708 64.577 68.328 71.378 79.880 91.348

Montevideo 157.942 210.748 240.540 261.400 277.468 290.539 326.964 376.096

Tabla 4 a. Caudales máximos en (m3/s) para las 3 estaciones hidrométricas del ríoChinchiná en la zona de estudio.

EstaciónPeriodo de retorno en años

2 5 10 13 15 17 20 21Chupaderos 1.210 0.067 --- --- --- --- --- ---Sancancio 2.740 1.338 0.410 0.070 --- --- --- ---Montevideo 7.854 4.516 2.307 1.497 1.060 0.187 0.187 0.040

Tabla 4 b. Caudales mínimos en (m3/s) para las 3 estaciones hidrométricas del ríoChinchiná en la zona de estudio.

Se puede observar que para los caudales mínimos registrados en las estacioneshidrométricas de igual forma que para los máximos la estación que registra los caudalesmás altos en los periodos de retorno es la estación de Montevideo. Según Proagua laestación Montevideo es la que mayor periodo de ocurrencia alcanza debido a los altosvalores de caudales mínimos registrados en la estación, y contrario a esto los registrosmínimos en las demás estaciones no alcanzan para obtener caudales en otros periodosde retorno diferentes a los anotados. Proagua también señala en las Conclusiones y Recomendaciones, que "El río Chinchinápor ser un río de montaña de gran pendiente y al momento de presentarse un eventoextremo hace que las condiciones del lecho y la de sus orillas cambien". Agrega ademásque "Se requiere por parte de las entidades encargadas de la planificación y gestióndel recurso hídrico de la región, que se planteen estudios continuos que permitanalcanzar un mejor conocimiento del río y su cuenca, las característicasgeomorfológicas, del régimen de caudales, la geometría hidráulica del cauce yeltransporte de sedimentos". ESTUDIODEL FACTOR TIEMPO La presencia de zonas inestables en la ciudad de Manizales es muy común y se debe avarios factores, entre ellos: la ubicacióngeográfica, la topografía, lascaracterísticas geológico – estructurales, el clima (lluvias) y el uso del suelo.


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Por la topografía escarpada de la ciudad y la limitación de espacios disponibles, esevidente la necesidad de adecuar el terreno mediante modelados intensos para laconstrucción de áreas de expansión urbana recurriendo al desarrollo y a la adecuación detecnologías apropiadas; pero igualmente las prácticas constructivas deficientes, la presiónantrópica indebida sobre las frágiles laderas y el descontrol hídrico y pluviométrico, hangenerado inestabilidad. Para conocer la frecuencia y distribución de los eventos en las dimensiones espacialytemporal en la ciudad de Manizales, se realizó la revisión bibliográfica de algunos trabajossobre la presencia de deslizamientos efectuados porinvestigadores sobre la materia,como Anne Catherine Chardón y Juan David Arango Gartner, además de dos trabajos degrado que reportan la ocurrencia dedeslizamientos presentados en las Carreteras:Manizales- Chinchiná y Manizales-La Pintada, centrando la atención en la zona deestudio que nos ocupa. Anne Catherine Chardón en su trabajo doctoral titulado "Un enfoque geográficode lavulnerabilidad en zonas urbanas expuestas a amenazas naturales". El ejemplo andino deManizales, Colombia, realizó un estudio de los desastres porbarrio, entre 1.960 y 1.993,dondela mayoría de los eventos corresponde a deslizamientos. Durante ese periodo de 33años, encontró registros de 350 desastres coincidiendo principalmente con las épocasde mayores lluvias, y de ellos el 60% de los eventos ocurridos en 12barrios marginales,entre ellos o principalmente los de las y los ubicados sobre rellenos para la construcciónde vivienda popular.

Fig. 9- Barrios en las frágiles laderas de Manizales: la convergencia de la amenaza y lavulnerabilidad. Al examinar y recopilar la información de las áreas urbanas, en este trabajo, Chardón hacentrado la atención, principalmente, en que los eventos en la ciudad de Manizales,aparecen asociados a los barrios de estratos bajos y señala que estas comunidadesque habitan las zonas de mayor susceptibilidad a los procesos denudativos, debido a lascaracterísticas del entorno en que se encuentran, resultan ubicadas en zonas expuestasa amenazas de deslizamientos.


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Arango, en su Tesis titulada "Relaciones lluvias – deslizamientos y zonificacióngeotécnica en la comuna dos de la ciudad de Manizales", después de recopilar lainformación de 318 deslizamientos ocurridos en 38 años no consecutivos, entre losaños 1.960 y 1.998,encuentra que el 41% de los eventos se dan en mayo y noviembre yel 31% en octubre y noviembre; pudo establecer dos mecanismos de falla típicos en lazona de estudio: deslizamientos ocasionados por la saturación de los estratossuperficiales de suelo y deslizamientos ocasionados por la existencia de niveles freáticos"colgados". Al observar la relación de la magnitud y las consecuencias de losdeslizamientos encuentra que son leves el 34.6%,menores el 18.6% y desastrosos el15.4%. Observa además que la ocurrencia de los deslizamientos concentrada en Galán41.8% y La Avanzada 26.4%, está relacionada con el área total y las pendientes de losdiferentes barrios. Sobre geología y geomorfología afirma que en la zona de estudio sonfactores que determinan directamente su estabilidad, en especial suelos orgánicos ymateriales de relleno, y entre los segundos señala los de cauces más potentes y los deladeras menos potentes, acusando como causa directa de la inestabilidad la baja laresistencia al corte de estos materiales. Sobre las lluvias: según Arango, al considerar como precipitaciones máximas diarias lassuperiores a 60 – 70 mm, las de 70 mm presentan una probabilidad de ocurrencia del65% y un periodo de retorno de 1,5 años, y las lluvias máximas diarias de 95 mm unaprobabilidad de ocurrenciadel 10% y un periodo de retorno de 10 años. Al relacionar lluvias – niveles freáticos – deslizamientos, señala que "En términosgenerales, se observa una aceptable relación entre el valor de las precipitaciones totalesanuales y el número de deslizamientos ocurridos".Y deduce para el caso que "las lluviasdiarias por sí solas o antecedentes de pocos días, no tienen mucha importancia en lageneración de los deslizamientos; parece que el factor determinante son las lluviasantecedentes de muchos días". Al finalañade: "Es importante anotar que un gran porcentaje del área de estudio presentaestabilidad crítica". Hastaaquí es bueno concluir diciendo que las susceptibilidad parece entonces estarasociada a la litología presente, al tipo de pendiente y a la precipitación másintensa después de avanzar el invierno, lo que se suma al mal uso del suelo explicadopor prácticas incipientes demodelado para la construcción de las viviendas, como son laadecuación del terreno por medio de rellenos sin la adecuación de los materiales, caucesydrenajes, cuando no a los cortes de las frágiles laderas sin obras de refuerzo y a losvertimientos indebidos de aguas lluvias y servidas.


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Fig.10- Distribución espacial de los deslizamientos durante38 años en Manizales.Fuente, Cristina Murillo, Gonzalo Duque, et Al. Delexamen conjunto de estos trabajos de Juan David Arango Gartner, AnneCatherineChardon y otros datos confiables reportados dentro del mismo período porelinvestigador Fernando González, y después de recopilar, revisar y compararlainformación obtenida de los deslizamientos ocurridos en la ciudad de Manizalesen unperiodo de 38 años -entre 1.960 y 1.998-, se concluye que se reportaron 1.314deslizamientos y de ellos 508 sucedieron en 62 barrios de la ciudad. Los barrios conmayor número de eventosordenados por su número y con diez o más dediezdeslizamientos, fueron: Galán (26.4 %), La Avanzada(16.1%), Estrada (10.8 %),Marmato (5.7 %), Asís (4.9 %), San Ignacio (4.7 %),Los Alcázares (4.5 %), El Carmen(2.0 %), Fátima (2.0 %) y Uribe (2.0 %).Relaciónde ocurrencia de deslizamientos por año: En elaño de 1.993 ocurrieron 52 deslizamientos, lo que representa el 10.2 % del totalde los eventos, mientras losaños 1.968, 1.972, 1.973 y 1.997 registraron un sólo evento,para el 0.2%. Los años que mayor cantidad de deslizamientos presentaron, ordenadosdemayor a menor número, se muestran a continuación:

AÑON°

DESLIZAMIENTOS

1.993 52

1.984 44

1.982 42


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1.969 41

1.981 37

1.971 28

1.988 26

1.994 21

1.989 17

1.967 15

1.995 15

Tabla5 a. Años con mayor número de deslizamientos.

Los años secos que son igualmente los de menor número de deslizamientos, son lossiguientes:

AÑOSN°

DESLIZAMIENTOS

1.968, 1.972,1.973 y 1.997

1

1.961 y 1.975 2

1.976, 1.977 y1.980

3

1.978, 1.979,1.987 y 1.991

4

1.983 y 1.992 5

Tabla5 b. Año con menos deslizamientos. Pero debe señalarse que en el año 2003 hubo alrededor de 300 eventos, ocurridos en losmeses de Marzo, Junio y Noviembre, y que el día de mayor número de eventos, sinantecedente histórico alguno en la ciudad, fue el de la noche entre el 18 y 19 de Marzo de2003 con cerca de 150 eventos, que son la mitad de los ocurridos ese mismo año. SUSCEPTIBILIDAD A LOS DESLIZAMIENTOS


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Para identificar las zonas más susceptibles a movimientos de masa, como factordeterminante de la inestabilidad del suelo, se recurre a una metodología adaptada apartir de una propuesta del Observatorio Sismológico del Sur-Occidente Colombiano-OSSO-, titulada "Modelo de susceptibilidad amovimientos de masa en el Eje Cafetero",elaborada por V. Aguilar y D. Mendoza, dirigida por Andrés Velásquez, y que aparecepublicada en:

www.osso.univalle.edu.co/doc/tesis/2002/aproximacion/modelo.pdf En la cual se utilizan a modo de determinantes tres variables: como factorgeomorfológico, las pendientes del terreno; como factor geológico-estructural, la geología;y como factor climático, la humedad obtenida a partir de isoyetas. Aunque el modelo de susceptibilidad del OSSO se ha elaborado sobre unos escenariosde gran tamaño, cubriendo zonas del norte del Valle y Quindío que llegan casi a 2400km2 para definir las variables cartografiadas a escala 1:100.000, y contrastarlo con unmodelo digital que proviene del inventario de las zonas con huellas de movimientos demasa correspondiente al mismo territorio, en este estudio para Manizales queseextiende sobre unos 20 km2 y por lo tanto que toma información a escala de mayordetalle, se incorporará esa última variable independiente, la rugosidad y zonas conmarcas de erosión, a las del propio modelo para calificar la mayor o menor susceptibilidada los movimientos de masa. También se discriminarán suelos blandos con espesores quecausen amplificación sísmica. Los prestigiosos investigadores del OSSO afirman que las tres variables consideradas,pendientes (P), geología (G) y humedad (H), son factores suficientes para determinar lasusceptibilidad a los movimientos de masa (S), mediante la expresión S = P x G x H.Citan varios trabajos e investigaciones al respecto, donde cada uno difiere en las cuantíasy rangos con los que se califica o diferencia cada segmento del territorio. Es justo en este punto en el que se ha decidido para este estudio, hacerla primeraadaptación al trabajar las variables de modo más continuo, con elpropósito de asimilar lasmayores posibilidades de la información y escaladisponibles, ambas con mejor resolución,y de la siguiente forma:


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Fig. 11 a.- Modelo digitalizado del relieve de Manizales: laderas del norte en la Q.Olivares, y laderas del sur en el R. Chinchiná. Fuente, Fuente INGESAM &AguasManizales. 2006. Para las Pendientes P en la parte gráfica se discriminará el terreno en 5 rangos de 15en 15%, desde menos del 15% hasta mayores del 75%. Ver Fig. 7 a. En el modelodesusceptibilidad, más adelante, los cálculos se harán únicamente con tres rangos, lo quesuele ser de común uso. Para la Geología G, el total de las diferentes unidades geológicas quecontiene laestratigrafía del denominado Terreno Cauca-Romeral: formaciones,grupos y complejos,así como los lineamientos estructurales de naturaleza tectónicaasignándoles un ancho de100 m. Para la Amplificación A, las zonas de depósitos de suelos amplias y conespesores quesuperen los 20 m, ubicados en lo alto de las laderas y cerca delas mismas, seránseñaladas como áreas con potencial de amplificación sísmica y quepueden fallar. LaAmplificación de los depósitos blandos hace que la intensidadde los sismos seincremente en un grado, o en grado y medio cuando dichosdepósitos están saturados.


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Fig. 11 b- Corredores de fallas y microcuencas en los sectores rur-urbanos deManizales: laderas del Norte (Izq) y laderas del Sur (Der) de la ciudad. Fuente INGESAM& AguasManizales. Para la Humedad H, se utilizan las isoyetas promedio para el mes deoctubre, el máslluvioso del año en la cuenca del Chinchiná. No se hará usoisoyetas para promediosanuales de lluvias. Ver Fig. 8 y fondos a color en laFig. 11 a y la Fig. 11 b.


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Fig.11 c- Mapas de pendientes. En verde claro y amarillo, pendientes suaves; en azul ymorado pendientes fuertes. Laderas del Norte (Izq) y del Sur (Der). Según INGESAM &Aguas Manizales. La Rugosidad que pone en evidencia la pérdida de la textura aterciopelada que leimprimen las cenizas volcánicas a nuestras laderas, se obtiene de la observación defotografías aéreas con escalas mayores que 1:10.000 y de la textura de las curvas denivel con intervalo de 2 m ploteadas sobre una planta a escala 1:7500. Las Fallas F: se anexa este factor incluyendo los corredores de falla que se muestrande color anaranjado en la Fig. 11, de la misma forma como se hace con las zonas derugosidad. La Susceptibilidad S será estimada en función de los factores de inestabilidad,mediante la siguiente expresión:

S= PxGxHxRxAxF Donde:

S, es la Susceptibilidad a lasamenazas consideradas, y que se relacionan conlos movimientos de masa. P, la Pendiente, que se valorarácon tres rangos, siendo las marcas de intervalo30% y 75%. G, la Geología, factor que seextiende al incorporar como factor la amplificación,A. Los tres rangos seestablecerán según se trate de suelos, regolitos y saprolitos,de rocas muyblandas, y de rocas al menos medianamente competentes. H, la Humedad, valorada a partirde las isoyetas de octubre, donde se establecentres rangos con marcas deintervalos en 220 y 250 mm. R, la Rugosidad, factor queconsidera los depósitos visiblemente importantes quese encuentran ubicados enlas partes altas de las laderas. F, el Fallamiento, es un factor quese define considerando afectado un corredorde 150 m de ancho, donde sepresentan las fallas.

Los pesos con los cuales se valorarán los 4 factores principales: Pendiente,Geología, Humedad y Rugosidad, y dos adicionales: Amplificación y Fallamiento,como componentes para estimar la Susceptibilidad a los movimientos demasas y otrosfenómenos afines, son los que a continuación se presentan.


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FactorParametrización de rangos

Pendiene P: PA: Más de75%

PM: 30 a 75% PB: Menos de30%

Geología G GA: Llenos,cenizas,aluvionessueltos,coluviones, FCasabianca,Depósitos deEscombros.

GM:Metasedimentosdel C,Quebradagrande.

GB: FManizales,aluvionescementados eÍgneas masivas(Lavas y Gabros,p.e.).

Humedad H HA: Mayorque 250

HM: 220 a 250 HB: Menor que220

Rugosidad R RA: Si - RB: No

AmplificaciónA

AA: Si - AB: No

Fallas F FA: Si - FB: No

Tabla 6 a. Parametrización factores en tres niveles o categorías de intensidad.

Rangos de valoración. Los valores para cada una de las seis variables consideradas factores de lasusceptibilidad a los movimientos de masa, varían en el espacio tomando valores de 1, 2o 3, dependiendo de cómo contribuye en cada punto dicho factor a la inestabilidadde las laderas. Se le asigna 1 a cada factor si su contribución a la inestabilidad es baja, 2si es media y 3 si es alta. Una vez se tengan los valores de los factores en cada puntodel espacio, se valora S para ese punto como el producto de los valores que toman lasvariables ya mencionadas en ese mismo punto del espacio. Al llevar la informaciónanterior a un Sistema de Información Geográfica, aportado por INGESAM, eseresultado de S que representa los valores asignados a cada una delas variables, vavariando a lo largo del espacio, según lo haga el grado de severidad de los seis factoresya señalados. Si bien el máximo valor de S es 1 a la potencia 6 y el máximo 3 a la potencia 6, para estemodelo se aplicará la siguiente escala de valoración, y para su representación gráfica,se le asignaran los siguientes colores:


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Nivel de lasusceptibilidad

S

Rangos de valores de S paracada nivel

Colores para lossectores en todaslas Zonas, según el

nivel

Muy Bajo S<4 Verde claro

Bajo S entre 4 y 7 Amarillo

Moderado S entre 8 y 15 Naranja

Alto S entre 16 y 31 Rojo

Muy alto S>32 Violeta

Tabla 6 b. Valoración Nivel de la susceptibilidad S para los modelos de los cincoescenarios de la susceptibilidad.

Figura 12- Zonas susceptibles en las laderas del norte y del sur de Manizales. Sancancioofrece mayor estabilidad que el sector de La Linda y Tejares. Fuente INGESAM &AguasManizales. Valoración del riesgo


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Se ilustra con un croquis la planta de un sector idealizado de una ladera con dosconducciones, una ubicada en la parte alta y otra más baja, pero ambas sometidas aeventos diferentes: deslizamientos rotacional o traslacional, flujo y amplificaciónen caso de sismo intenso. Además, las zonas del colector expuestas a las amenazas,para este ejemplo, que sumen 60 m de longitud.

Fig.13- Amenazas por deslizamiento rotacional o traslacional (naranja), por amplificación(violeta) y por flujo (verde), con posibilidad de afectar una conducción (rojo). En café semuestran las curvas de nivel y en azul el drenaje. Al evaluar la historia de los eventos en el área de trabajo, se ha podido saber que estoseventos pueden tener las siguientes frecuencias, intensidades y capacidadesdestructivas:• Los deslizamientos, por lo menos cada 4 años suelen abatir el frágil escenario de lasladeras de la ciudad y por cualquier lugar. Si se han reportado 513 eventos en 38 años, pero en un sólo día del año2003 ocurrieron 150 eventos a causa de una lluviacon un retorno de unos 300 años, el promedio de 12deslizamientos por año permite aceptar que en una zona específica de amenaza alta; es decir, en un determinadolugar considerado de alta susceptibilidad, la cuantía de 1 probable deslizamiento cada4 años, parece adecuada. Añadamos que esos eventos, sea el rotacional o eltraslacional, cubren el 5% de la zona declarada en peligro.

• Los flujos de lodo, como los de La Carola, La Francia y el termal La Gruta, con unpotencial alcance mínimo del orden de 1km y altura de 2m o más sobre la vaguada,por un drenaje en mal estado, pueden resultar cada 15 años y cubriendo el 90% de lazona de amenaza estimada.

• Los sismos con intensidad superior a VI, suelen ocurrir en la ciudad, máximo cada 30años. Pero los eventos mayores de intensidad VII pueden resultar cada 475 años de


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acuerdo a la información del CIMOC, así el sismo del Quindío sea un evento con unperíodo de recurrencia del orden de los 750 años. Para el efecto supongamos que elmapa de microzonificación señala el doble del área realmente afectada en un eventocomo el propuesto.

Ahora bien, supongamos que el período de retorno de los eventos estimados para laevaluación sean: para deslizamientos 4 años; para flujos 15 años; y para amplificación 30años; y que la siniestralidad esperada de los eventos, por la magnitud señalada,alcance a: 40% para el deslizamiento rotacional; 80% para el deslizamiento traslacional;100% para el flujo de lodos; y 30% para el sismo.Con esta información podemos obtener el Factor de Riesgo Probable (FR), anual en estecaso dada la unidad de medida para la magnitud temporal. Este Factor se calcula a partirdel grado de siniestralidad (SE), de la fracción que ocupe el evento evaluada comoporcentaje superficial de las zonas potencialmente amenazadas (AE/AH) y en cadaevento específico, y del período de retorno (TA) que para cada evento se ha estimado yexpresado en años. Todo, mediante la expresión: FR=(% Área amenazada y afectada x %Siniestralidad del evento) / Período anualdel evento. FR= ((AE/AH) x SE)/TA. Luego, para un tramo de colector específico, valorado en $1.200.000 cada metro lineal, elFactor de Riesgo Probable se multiplica por ese valor y por la longitud del colector queestá expuesto a la amenaza considerada entre el conjunto de amenazas queestánsuperpuestas, expresada esa longitud también en metros. Finalmente se debensumar las respectivas cuantías anuales, para obtener el valor total que representa lascontrapartidas de la prima técnica del seguro, evento por evento. Para el caso, estos son los valores a sumar, dado que son cuatro los eventos que puedenamenazar el sistema: FRanual= (0.05x0.4)/4 + (0.05x0.8)/4 + (0.9x1.0)/15 + (0.5x0.3)/ 30= 0.08 El inverso de este Factor, 12,5, es el número de años en el cual se salva el valor delbien, o en los que hipotéticamente sedestruye. Como hemos hablado de 70 m de conducción expuesta, la Prima Técnica Anual, PTA,o aporte económico neto por añoy que no cubre el AIU, valor que se deberá destinar parael cubrimiento del riesgo del colector a las amenazas consideradas, es el resultado demultiplicarel FR anual por el valor del bien expuesto; Esto es: PTA= FR anual x Valor del bien x longitud expuesta PTA= 0.08 x $1.2 millones/m x 60m = $5760 anuales.


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Y el riesgo de cúmulo es la suma de los riesgos de todos los elementos amenazadosdel sistema, cada uno de ellos con un riesgo específico diferente según los diferentesgrados de exposición, y características de las amenazas.A modo de ejemplos, los escenarios que son morfológicamente potenciales, para laocurrencia de flujos de lodo, socavación o avenidas torrenciales, se pueden obtener deuna sectorización o zonificación de las laderas. CONCLUSIONESY RECOMENDACIONES Al estudiar la susceptibilidad a los deslizamientos en los escenarios periurbanos deManizales, se hace evidente la diferencia delos niveles de vulnerabilidad existentes en lasladeras, resultando superiores los del Norte con relación a los Sur. Aún más, los nivelesde vulnerabilidad en ambos escenarios son superiores en el entorno de la Falla Manizales– Aranzazu, y al occidente de la misma. Además hacia el occidente, entre La Linda y Tejares, las geoformas muestran basculamiento tectónico de bloques, advirtiendocual es el ambiente geológico del área de influencia del escarpe de Chipre. Al examinar el perfil de las dos vaguadas de la ciudad, es notable el mejorcomportamiento estructural de las unidades litológicas por debajo de la línea saliente delas laderas de la Olivares y el Chinchiná, habida cuenta de que en la parte superior y porencima de esta línea, donde es mayor la ocupación del territorio, dominan los depósitosconstituidos por Cenizas Volcánicas, suelos residuales asociados a la FormaciónCasabianca y llenos antrópicos. Su mayor nivel de erodabilidad, el de estos materiales decobertura, se expresa a través del fuerte entallamiento del drenaje, a pesar de lasmenores pendientes y bajos caudales en dicho escenario. Por debajo de las salientes delas laderas (Fig. 4),los lugares más bajos de las vaguadas, se han construido obras comoel Canal dela CHEC, una estructura de exitoso desempeño por más de 70 años. Las laderas son las cuestas naturales de las montañas. Entonces, debe añadirse queenlas zonas ubicadas sobre las salientes delas laderas que no han colapsado, losdepósitos de suelos siempre asociados a cenizas volcánicas son más potentes. Cuandoestos se desestabilizan dominan los movimientos rotacionales. En las partesinferiores y por debajo de lassalientes, los suelos, de origen volcánico si aún semantienen, tienen menores espesores y suelen saturarse con mayor rapidez. Sisedesestabilizan, los movimientos característicos suelen ser deslizamientostraslacionales; pero donde estos no aparecen y afloran los conglomerados, losmovimientos típicossuelen ser caída de bloques. Las zonas más propensas a las aceleraciones sísmicas, aunque con mayor capacidadde asimilación de aguas lluvias son lasprimeras, a causa de los mayores espesores desuelos; contrariamente, las zonas más propensas a los deslizamientos son las de fuerte


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pendiente, en especial cuando la ladera facilita la saturación de los suelos de cobertura alavanzar el invierno y presentarse una lluvia que haga las veces de factor detonante. Desde el punto de vista antrópico, sobresalen escenarios que requieren medidas deplanificación a largo plazo pero de extrema urgencia: es el caso de la vía sobre laantigua banca del ferrocarril, cuya ocupación entre el Puente de Villamaría y la FallaManizales – Aranzazu, resulta intensa y ha empezado a extenderse a la propia vaguadadel Río Chinchiná, un escenario en el cual los caudales máximos para un periodo deretorno de 100 años empiezan a superar los 100 m3/s. Igualmente, el de los barriosperiféricos ubicados en las laderas Norte y Sur vecinas a la zona reticuladacaracterística del centro de la ciudad, lugares donde se concentra la historia dedeslizamientos condaños a la vida y a la propiedad, así como las obras de estabilizaciónde laderas adelantadas desde el año de 1974 por la Corporación Autónoma de Caldas,antes CRAMSA y hoy CORPOCALDAS. Desde el punto de vista estructural, es evidente que los factores de migración del campoa la ciudad y de empobrecimiento de la población, se traducen en presiones sobre elmedio ambiente periurbano. Pero también, las prácticas urbanísticas no planificadas, quedesconocen fundamentos y características geotécnicas o condicionantesgeológicas del territorio, se traducen en conflictos que incrementan la presión sobrelas laderas de la ciudad y el mayor riesgo para la población pobre que es la másvulnerable (Ver Fig. 9). Antes que dejar los usos y manejos del suelo a las fuerzas del mercado, debefortalecerse la presencia del Estado: sin su ingerencia, en el nuevo modelo económicolas empresas se apropian de los beneficios y se desentienden de los costos asociados ala explotación del suelo urbano, y cuando costos y beneficios se separan, es la sociedadla que asume los primeros, ya por la vía de las corporaciones regionales, secretarías deobras y oficinas de atención de desastres, ya por la del deterioro de la calidad de vida dela población, y en especial la de los sectores más pobres que son los que no puedenacceder a los mejores predios. BIBLIOGRAFÍA Anne Catherine Chardón. Un enfoque geográfico de la vulnerabilidad enzonas urbanasexpuestas a amenazas naturales. El ejemplo andino de Manizales,Colombia. 2.002. Andrés Eduardo Rubio y JuanPablo Trujillo. Caracterización geotécnica por estabilidadde la laderacomprendida por las laderas inmediatas sin urbanizar de la quebradaPalermo.Universidad Nacional de Colombia. Manizales 2004.


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Aquaterra IngenierosConsultores SA. Estudio Geológico, Geotécnico e Hidráulico de laLadera Sur delBarrio La Sultana, Manizales. Manizales 2004. Aguas de Manizales. Basetopográfica digitalizada y Lineamientos estructurales en el áreade Manizales,e Imágenes digitales de la Ciudad. 2006. Aerofotografías del área deManizales. Línea de vuelo C378 fotosNº 311 a 318. IGAC 1944. Línea de vuelo C-2275 fotosNº 66 y 67. IGAC 1993. Línea de vuelo C-2277 fotosNº 37 a 42. IGAC 1987. Línea de vuelo C-2515 fotosNº 198 a la 215 IGAC 1993. Línea de vuelo C-2515 fotosNº 281 a la 284 IGAC 1993. Línea de vuelo C-2277 fotosNº 40, 41, y 42. IGAC 1987. Andrew Mascrey. El manejo popular de los desastres naturales: estudiosde vulnerabilidady mitigación. ITDG. Lima 1989. Anuario meteorológicocafetero. 1976, 1996. CENICAFÉ. Chinchiná 1977, 1997. CRQ- DNPAD- Universidad delQuindío et al. III Conferencia colombiana de geologíaambiental. Armenia 1994. Basil Booth, Frank Fitch. La Inestable Tierra. Salvat Ed. Barcelona.1986. Barry R. G., Chorley R. J. Atmósfera, tiempo y clima. Omega. Barcelona1978. Centre Internationald'Etude des Risques Naturels en http://www.risques-naturels.org Instituto de Hidrología,Meteorología y Estudios Ambientales, Ideam, Colombia, enhttp://www.ideam.gov.co/index4.asp# Jean Francois Toussaint. Laneotectónica regional del territorio colombiano y su relacióncon algunasamenazas geológicas. III conferencia colombiana de geología ambiental.Armenia1994. Carlos Enrique EscobarPotes. Estudio para la evaluación de riesgo por crecientes en lacuenca altadel Río Chinchiná y sus afluentes. CIFOR LTDA. Manizales, 1998. Fabio Luís Cachón Torres yJorge Iván Orozco Betancurth. Aportes al conocimiento de


42 de 46 15/4/2009 06:24 a.m.

los factoresgeológicos que inciden en los deslizamientos de Manizales. UniversidaddeCaldas. Facultad de Geología y Minas. 1.989. Fernando A. GonzálezLozano. Análisis de la información pluviométrica histórica para laprevenciónde amenazas hídricas sobre la ciudad de Manizales. CORPOCALDA.Manizales, 1999. Fernando Sánchez Zapata.Estabilidad de la secuencia piroclástica en la quebrada SanLuis, Manizales,Viejo Caldas. Universidad Nacional de Colombia. Manizales 1997. Francisco José Cruz Prada.Relaciones Lluvias Deslizamientos en la Ciudad deManizales- Revista SCIA 48años. Manizales 2004. Fundación Profesional parael Manejo Integral del Agua – PROAGUA. Caracterizaciónclimatológica,hidrológica e hidráulica de la cuenca del río Chinchiná. TOMO II. ConvenioC087– 2004 - CORPOCALDAS–PROAGUA. Manizales, Diciembre 2005. Germán Chicangana, ArturoBarrientos, Carlos A. Vargas-Jiménez. Determinación deesfuerzos a partir delos análisis de microtectónica en algunos sectores de los sistemas defallasque cruzan el Eje Cafetero, Colombia. Universidad Nacional de Colombia,Bogotá2002. Gonzalo Duque E y EugenioDuque E. Estudio de cinco conducciones subterráneas parael trasvase de aguasresiduales, entre varias subcuencas del Olivares y el Río Chinchiná,en elsector urbano de Manizales-Villamaría y otras microcuencas vecinas. INGESAM&Aguas de Manizales. Manizales, 2006..Gonzalo Duque Escobar. CTS & Economía. Universidad Nacional deColombia 2006.www.galeon.com/cts-economia GonzaloDuque Escobar, Eugenio Duque Escobar, David Saldaña Marulanda, JuliánDuqueBernal y Cristina Murillo López,Vulnerabilidadde conducciones en laderas de la cuenca media del río Chinchiná. AGUASDEMANIZALES & INGESAM LTDA, Manizales, 2006. http://www.galeon.com/conducciones/ Gonzalo Duque Escobar. Manual de geología para ingenieros. UniversidadNacional deColombia 1998. www.geocities.com/manualgeo_00 Gonzalo Duque Escobar. Riesgo en zonas de montaña por laderas inestablesy amenazavolcánica. Memorias VII curso internacional sobre microzonificación ysu aplicación alplaneamiento urbano para la mitigación de desastres. CISMID –JICA. Lima 1995.www.geocities.com_gonzaloduquee Gonzalo Duque Escobar y Carlos Enrique Escobar Potes. Mecánica de lossuelos.Universidad Nacional de Colombia. 2002. www.galeon.com/geomecanica


43 de 46 15/4/2009 06:24 a.m.

Gonzalo Duque Escobar yEugenio Duque Escobar. Túneles Excavados en RocasBlandas -Aplicaciones enManizales- Aguas de Manizales & INGESAM Ltda. Manizales,20 de julio de2006. http://www.galeon.com/tuneles/ Jaime Alberto Llano García y Jhon Belisario Restrepo Rivera. Relaciónentre la cantidadde lluvia y la ocurrencia de deslizamientos en la carreteraManizales - Chinchiná".Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales.Facultad de Ingeniería y Arquitectura.2.000. José Luís Naranjo. Modelode evolución morfotectónica del Sistema de Fallas de Romerala nivel regional.Universidad de Caldas. Manizales 2005. José Luís Naranjo y PedroAntonio Ríos. Geología de Manizales y sus alrededores y suinfluencia en losriesgos geológicos. Universidad de Caldas, Manizales 1989. Juan David Arango Gartner.Relaciones lluvias – deslizamientos y zonificación geotécnicaen la comuna dosde la ciudad de Manizales. Universidad Nacional de Colombia. FacultadNacionalde Minas. 2.000. Kenji Ishihara. Dinámica aplicada a la estabilidad de taludes. SCG-Universidad Nacionalde Colombia. Bogotá 1989. Kagoshima Internacional Conference on Volcanoes. Japan. 1988. Manuel García, LisandroBeltrán y Álvaro González. Curso de estabilidad de taludes.Posgrado engeotecnia. Universidad Nacional de Colombia. Manizales 1993. Michel Hermelín y AndrésVelásquez. Prediagnóstico de aspectos geológicos. Inédito.Plan Integral deDesarrollo Urbano de Manizales. Medellín1985. Microzonificación Sísmicade la Ciudad de Manizales, CIMOC -Alcaldía de Manizales,2002. Oscar Correa Calle. Modelodinámico para calificación de la amenaza pluvial y evaluaciónde la posibilidadde erosión en la sectorización geotécnica de oleoductos y su aplicación enlaplaneación y toma de decisiones. Universidad Nacional de Colombia. Bogotá.2005. OPS- Disaster ManagementCenter. University of Wisconsin. Organización de losservicios de salud parasituaciones de desastre. Washington, 1975. OPS.Vulnerability of Water Supply Systems to Landslides. Mitigación deDesastres enSistemas de Agua Potable y Alcantarillado Sanitario.www.disaster-info.net/watermitigation


44 de 46 15/4/2009 06:24 a.m.

/e/publicaciones/EstudioVEN/INDEX.HTMLPAHO, 1997. Pablo Andrés García Arangoy María Cecilia Echeverri Ramírez. Relación entre lacantidad de lluvia y laocurrencia de deslizamientos en la carretera Manizales - LaPintada.Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales. Facultad de IngenieríayArquitectura. 2.000. PNUD- Universidad EAFIT.Programa de prevención sísmica para Medellín: estudio de laamenaza,zonificación, análisis y vulnerabilidad sísmica para Medellín, Medellín, 1994. Red sismológica regionaldel Eje Cafetero (Viejo Caldas) y Tolima, ISSN 0123-9074, vol.6, Número 1, año2001. Simkiin T., Siebert L., McClelland L., Bridge D., Newhall D., LatterJ.H.. Volcanoes of theworld. Smithsonian Institution, USA. 1968. Universidad Javeriana- OPS-ACODAL- Ministerio de salud de Colombia. SeminarioInternacional de ManejoSanitario en Situaciones de Desastre. Melgar 1991. V. Aguilar, D. Mendoza, A.Velásquez. Modelo de susceptibilidad a movimientos de masaen el Eje Cafetero.Observatorio Sismológico del Sur-Occidente Colombiano- OSSO IXCongresoColombiano de Geología. Medellín 2003. Valentina Tchemodanova.Metodología de evaluación de susceptibilidad y amenaza porfenómenos dedeslizamiento, derrumbe, caída de bloques, flujo de tierra y erosión.SociedadColombiana de Geotecnia. Bogotá. 2000. (*) Profesores Universidad Nacional deColombia sede Manizales.Manizales, Mayo 25 de 2007 ¨ÑÛB∑¶≠`!√ 1d¨ ë!/≈ÎTë$ú_¬u ùMŒ]F€JŒmáYMBAc5 §“^" \l¶MFE4uDêo

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Geomecánica de las Laderas de Manizales - … · La actual expansión urbanadescontrolada de Manizales presionando las laderas a partir de 1970, es consecuencia de la revolución