FACULTAD DE LA TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN Análisis del talud en el tramo de carretera La Gavilana, zona inestable. 2011

George L. Castro Matamoro. Ervin L. Lanuza D. Harvy A. Acuña. Autores: Betsy Z. Blandón H. Marta N. Benavidez C. George L. Castro Matamoro. Ervin L. Lanuza D. Harvy A. Acuña. Miguel Á. Borge R. TUTOR: Eddie González Ing. Agrónomo

Antecedentes Se conoce poco de estudios previos en este sitio, solo obtuvimos información de la solución que ingenieros del MTI plantearon y que ejecutaron en el año 2010 y 2011. Tubería que ayuda a filtrar el agua. Construir e instalar un Filtro Francés. Obras de recorte del cerro. Se instaló un muro de gaviones con piedra.

Introducción El tramo de la carretera panamericana conocido como “Cuesta La gavilana”, ubicado al sur de Estelí, se ha caracterizado por la inestabilidad de sus taludes, con peligro constante de derrumbes, especialmente en estaciones de lluvia. Lo anterior esta relacionado a la ocurrencia del agua, la hidratación del edificio hasta saturación, meteorización de las rocas por acción del agua, que previamente fueron fracturadas por la acción de fallas locales.

Introducción (Cont.) A lo anterior se agrega la actividad humana como modificador y acelerador de los procesos de deterioro del edificio. Corte para la construcción de la carretera Flujo vehicular que induce microsismicidad, cada vez mayor, producto del incremento del transporte. Extracción de material para cimentación de obras civiles comercializados por los dueños de la tierra. Deforestación de laderas inestables. Con efecto sobre el clima local Escases de información científica (Geológica y de clima) Mala practica ciudadana.

Problema El desconocimiento de los procesos causales de la inestabilidad de los terrenos en el sector de la Cuesta de La Gavilana ha producido gastos excesivos y pérdidas (económicas y de tiempo) que afectan a la ciudadanía local, nacional e internacional.

Objetivos específicos: Objetivo general: Identificar las causas de la inestabilidad en el edificio geológico del sector la Gavilana con fines de formular alternativas de solución costo-efectivas. Objetivos específicos: Identificar las causas estructurales que generan la inestabilidad del talud localizada en la zona de la Gavilana.   Describir los procesos geodinámicos externos que afectan al edificio geológico. Formular soluciones y alternativas viables comunicándolas a la comunidad para la toma de decisiones pertinentes.

Justificación La escases de información científica ha incrementado la dificultad para comprender los procesos que están causando de inestabilidad en el tramo carretero y formular soluciones costo-efectivas. En este escenario nos proponemos generar conocimiento, identificando soluciones, informándolas a la comunidad y a los tomadores de decisiones, que faciliten la formulación de soluciones costo efectivas basadas en conocimiento científico generado desde la universidad.

MARCO TEORICO

Importancia de la Geología en la Ingeniería Civil El ingeniero civil se enfrenta a una gran variedad de problemas, en los que el conocimiento de la geología es necesario. Indudablemente aprenderá geología en el campo y la práctica junto a lo que puede aprender en el aula o el laboratorio. Pero este aprendizaje será más fácil, más rápido y su aplicación más eficaz, si se realiza en el análisis y solución de un caso real.

Importancia de la Geología en la Ingeniería Civil: Conocimientos sistematizados de los materiales Los problemas de cimentación son esencialmente geológicos. Los edificios, puentes, presas, y otras construcciones, se establecen sobre material natural. Las excavaciones se pueden planear y dirigir más inteligentemente y realizarse con mayor seguridad.   El conocimiento de la existencia de aguas subterráneas, y los elementos de la hidrología subterránea, son excelentes auxiliares en muchas ramas de la ingeniería práctica.

Importancia de la Geología en la Ingeniería Civil: Geología en obras viales La geología en obra viales juega un papel muy importante pues la mayoría de las carreteras, túneles, y demás obras viales la utilizan para realizar estudio de suelo de los terrenos que se utilizaran para dichas obras. Ej.: Se puede esperar que todo proyecto de carreteras importante encuentre una gran variedad de condiciones geológicas, puesto que se extienden grandes distancias.

FENÓMENOS NATURALES y RIESGO GEOLÓGICO Deslizamientos, derrumbes y corrimientos Hundimientos y subsidencias

Tectonismo Fallas, Terremotos y Riesgos asociados

Vulcanismo

Causas que originan la inestabilidad en los terrenos Estructura geológica. Geomorfología y drenaje. Sismología y vulcanismo Actividad humana

Esfuerzos que actúan sobre la vía Origen de la microsismicidad ESFUERZOS TRANSVERSALES. ESFUERZOS LONGITUDINALES. ESFUERZOS VERTICALES.

Geología Estructural: Fallas Criterios para reconocimiento de las fallas La mejor forma para reconocer una falla en el campo es su observación directa en un afloramiento que muestre un paredón o corte, donde pueda determinarse el tipo de desplazamiento . Otras veces pueden encontrarse en el trabajo de campo suficiente indicio como para estar seguros de una existencia de una falla, pero si los datos están incompletos no permiten clasificar las fallas.

Criterios para reconocimiento de las fallas (Cont.) Bloques desplazados Ríos alineados a patrones geomorfológicos Manantiales alineados a estructuras geomorficas Repetición u omisión de estratos Presencia de diques Actividad de Volcanes fisúrales Presencia de brechas y milonitos

Metodología y materiales

La metodología que se uso es de tipo explorativo y descriptivo. Fase de Gabinete Fase de campo Fase de análisis e interpretación, redacción de informe Presentación y defensa

Fase de Gabinete: Generar modelo conceptual

Fase de Campo Gira o Caminata geológica (Expedición) verificando modelo conceptual, modificándolo si es necesario para generar un modelo real.

RESULTADOS

Los resultados que obtuvimos concuerdan con el modelo conceptual, hemos comprobado que hay bloques desplazados y esfuerzos verticales que crearon las condiciones para el desplazamiento del talud. La actividad humana ha provocado la modificación del paisaje que coadyuvan junto a las lluvias excesivas y las poca flora de la zona la Gavilana a acelerar los procesos de erosión regresiva.

RESULTADOS (cont.) Estructura geológica: La inestabilidad del talud es debida a la influencia de fallas antiguas de carácter extensional (Rumbo NE-SO) cuya actividad dio como resultado el fracturamiento de las rocas

Estructura que instruye la formación Estructura que instruye la formación. Aparentemente un dique Dacitico con diaclasamiento.

Resultados (Cont.) En las rocas fracturadas el agua penetro profundamente disolviendo los minerales hasta la perdida de toda capacidad se soporte. La meteorización del edificio y la saturación del terreno en la época de lluvias, la microsismicidad inducida por el trafico junto a la extracción de material en la base del talud, condujeron al desplazamiento de los bloques iniciales activados por la fuerza gravitacional.

Meteorización de las rocas:

Geodinámica externa La actividad de erosión regresiva y especialmente inducida por el agua observada en la zona de estudio es favorecida por inadecuadas practicas de gestión de los recursos en el territorio.

Conclusiones y Recomendaciones

Conclusiones y recomendaciones Una de las posibles soluciones es ayudar al talud a concluir su etapa de colapso

Otra solución viable sería la construcción de un puente

Otra posible es el uso de los materiales excedentes en la construcción de una obra hidráulica de control de torrentes (Presa)

Última posible solución es la pavimentación de un camino rural, el cual ya existe, resaltándose el trazo en la imagen siguiente

ANEXOS

GRACIAS POR SU ATENCIÓN