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EVALUACIÓN DE LAS CONDICIONES DE ESTABILIDAD DEL TERRENO EN EL ÁREA
DEL MUNICIPIO DE MURRA, NUEVA SEGOVIA
Deslizamiento de tierra en corte de camino principal hacia el Municipio de Murra
Por:
Tupak Obando Rivera Ingeniero Geólogo. Master y Doctorado dentro del
Programa Inter.-Universitario de Doctorado y Maestría
en Geología y Gestión Ambiental de los Recursos Mineros
de la UNÍA (Huelva, España)
2008
CONTENIDO
I. - INTRODUCCIÓN II.- OBJETIVO
III.- METODOLOGÍA DE TRABAJO
IV.- LOCALIZACIÓN Y ACCESO AL SITIO
V.- GEOLOGÍA DE MURRA
5.1.- Los movimientos de masas en taludes de corte de terreno en Murra
5.2.- Factores influyentes en la inestabilidad del terreno
VI.- CUATIFICACIÓN DE LA ESTABILIDAD DE TALUDES EVALUADOS
VII.- OBRAS DE MITIGACIÓN
VIII.- CONCLUSIONES
IX.- RECOMENDACIONES
X.- BIBLIOGRAFÍA
XI.- ANEXOS
I.‐ INTRODUCCIÓN
Tras la ocurrencia de movimientos de masas en el casco urbano del Municipio de Murra
(Nueva Segovia, Nicaragua) el día 24 de Septiembre del presente año se promueven
acciones conjuntas por especialistas de instituciones nacionales directamente
comprometidos con la evaluación y prevención del peligro que representan estos a sus
pobladores.
Estos eventos no causaron afortunadamente pérdidas de vidas humanas, solamente
daños a 14 viviendas locales y Centro de Salud municipal construido en el año 1996
(C$ 2 mill. Aprox), el cual se encuentra moderadamente afectado poniendo en riesgo a
las personas que son atendidas y/o que laboran en el mismo.
Por ello se realizan inspección de campo hacia la zona de interés que deriva
posteriormente en la preparación del presente informe técnico. La visita se efectuó el
26 de Septiembre del presente año contándose con la compañía de los Señores Juan
Aventura Quintero (Vice Alcalde y coordinador del COMUPRED de Murra), Aquiles
Sarante (Responsable de Planificación de Murra), y habitantes del lugar.
La organización del Equipo Técnico estuvo conformado por el Dr. Tupak Obando,
geólogo junto a líderes comunales, pobladores y autoridades de la municipalidad.
II.‐ OBJETIVO
Reconocer y caracterizar condiciones de inestabilidad del terreno en el área del
Municipio de Murra para sustentar acciones de prevención y mitigación con base en
conocimientos ecuánimes, y proponer algunas recomendaciones al respecto.
III.‐ METODOLOGÍA DE TRABAJO
3.1 Trabajo de oficina Para atender esta emergencia se recopilaron y revisaron los mapas topográficos y
geológicos para efectos de localizar y cartografiar los movimientos de masa, así como
información geológica del área de interés. La hoja topográfica estudiada es Ciudad
Sandino 2957-II, de Ineter, escala 1:50,000 de 1988.
En esta etapa se obtuvo mapa geológico del sitio tomando como fuente de datos la
cartografía presentada por CATASTRO 1972, de los que se derivó la litología
superficial afectada por procesos inestables del terreno.
3.2 Trabajo de campo Se consultó a los delegados de la alcaldía de Murra y pobladores de área afectada de
ocurrencia anteriores de movimientos de rocas y suelos en taludes de camino de
penetración. En el sitio de los deslizamientos de tierra, se reconoce acumulación de
suelos y rocas angulosas pero con distribución puntual, es decir reducida a la base del
talud evaluado.
Los puntos de observación se geo-referencian con GPS manual, modelo Garmin III Plus
en coordenadas con unidades UTM y datum WGS 84, y otros puntos de control, como
caminos secundarios en proximidades al lugar de interés. La precisión de las mediciones
fue ±7 metros. Para ello, se elaboró y uso ficha de inventario de taludes para presentar
observaciones y de evidencia de los sitios de movimiento de masa y su ilustración a
través de recursos fotográficos.
3.3 Elaboración de informe final
El informe final es resultado de la obtención de datos y sus análisis. Se introducen en el
programa ArcGIS 9,0 y se incorpora a la base de datos del Sistema de Información
Geográfica del SIG-Georiesgos de Ineter, que se ha preparado para este efecto. Los
datos obtenidos en la oficina fueron organizados y correlacionado con la levantada
durante los recorridos de campo para efectos de preparar el documento Final de la visita
a Murra. Los datos originales tomados en el terreno son transformados junto con el
mapa de campo al datum WGS 84, para mantener las mismas referencias. El programa
usado para elaborar figuras y anexos gráficos es ArcGIS 9.
IV.‐ LOCALIZACIÓN Y ACCESO AL SITIO
Los deslizamientos de tierra se localiza en los sectores Este, Oeste y Sur de la
municipalidad de Murra, separados unos de otros alrededor de 500 metros. En el lugar
se destaca denso caserío concentrado y exigua vegetación y suelos destinados
especialmente a la actividad agrícola del café, frijoles y maíz.
Para llegar al sitio se toma la carretera que conecta los poblados de Managua con
Sébaco, Estelí,
Condega hasta alcanzar
el Empalme de
Palacaguina.
Posteriormente, se
toma desvío de
carretera a la izquierda
(al Este) hacia
Totogalpa, San
Fernando, El Jicaro
hasta el poblado de
Murra, el cual se
interna en un pequeño
valle aluvial rodeado
por colinas y próximo a
las riberas del Río
Murra. La ruta se
ilustra en la Figura 2.
Figura 2. Ruta de acceso al sitio
Murra
El área de Murra con una elevación de 810 msnm, es estructura llana, relieve bajo con
pendiente suave menor de 5º por donde se abren paso el agua de escorrentía en cauces
muy superficiales, rodeado por colinas redondeadas con pendientes que superan los 30º,
En mapa geológico (Figura 1), escala 1:50,000 indica que este lugar corresponde a
llanura sedimentario de relieve bajo sujeto a la remoción del suelo a causa de
precipitaciones ocasionales en zona de recuadro negro. Es un área de interés geológico
por la vocación mineral natural, en que se hallan oro y platas en aquello lugares
recóndito y más alto del lugar como Cerro El Edén, Cerro Aserradero y otros.
V.‐ GEOLOGÍA DE MURRA
Figura 1. Mapa geológico del área de interés. Mapas geológicas Ciudad Sandino 2957-
II , escala 1:50,000. Catastro e Inventario de Recursos Naturales, 1972.
Los materiales que se exponen en las
paredes del corte de terreno está
constituida por suelos de color café
hasta amarillento con espesor
variables de textura areno-limosa,
arcillas y limo-arena sin consolidar,
deleznable, húmedo, superficialmente
meteorizada acompañada de
fragmentos de filitas grafitosas
alteradas y fracturas de color gris
verdusca (Foto 2). Foto x. Perfil vertical de corte de terreno expuesto por deslizamiento de tierra en el lugar
V.1‐ LOS MOVIMIENTOS DE MASAS EN TALUDES DE CORTE DE TERRENO EN MURRA
Se presenta para el área afectada 14 deslizamientos de tierras con zonas de arranque de
material entre 5 y 20 metros, y ángulos de caída medido entre 24 y 59º alcanzando
recorridos entre 10 a 50 metros con elevaciones entre 783 a 846 msnm tal como se
ilustra en cuadro 1.
Cuadro1. Puntos de observación de movimientos de suelos y rocas locales
Coordenadas UTM Altura del talud (m)
Ángulo del talud
(o)
*Longitud del talud
(m)
Elevación topográfica (msnm)
Sitios de deslizamientos
de tierra XUTM YUTM
1 1521110 606048 16 28 32 796 2 1521091 606013 15 27.5 40 798 3 1521085 605985 8 38 16 802 4 1521009 605950 10 35 20 802 5 1521082 605952 12 40 32 807 6 1521078 605927 10 27 20 805 7 1521069 605896 15 59 40 807 8 1521075 605875 15 59 40 803 9 1520932 605703 20 59 50 827 10 1520904 605676 5 24 10 831
11 1521325 605638 8 28 16 846 12 1521324 605623 15 33 40 841 13 1521339 605582 17 35 40 804 14 1521317 606090 5 25 10 783
Hay que destacar la presencia de depósitos coluviales al pie de los taludes evaluados
conformando mezcla caótica de suelos areno-arcilloso color café amarillento fácilmente
erosionable con láminas filitas grafitosas meteorizadas y alteradas sin estratificación
definida ni fracturación, que rodaron pendiente abajo del terreno creando morfología
superficial de montículos. Muchos de los sitios visitados tienen referencias espaciales
presentadas en el cuadro anterior.
Entre los factores contribuyentes se reconocen el relieve escarpado taludes evaluados,
sus pendientes fuertes mayores a 30º, el grado de fractura de la roca y de la
meteorización que genera suelos de poca consistencia por su textura areno-limosa. Otro
factor importante es la actividad lluviosa, que favorece la remoción de materiales de
laderas del volcán, en que se humedece y satura el suelo que provoca su movilización
en forma de deslizamientos de tierra.
Una situación así, podría considerarse potencialmente peligrosa por su grado de
movilización y alcance para viviendas próximas a los taludes de suelos y rocas del área
de Murra.
Leyenda
Dirección del movimiento
Masa movilizada
Deslizamiento de tierra
Puntos de observación
Figura 2. Ubicación geográfica del Municipio de Murra. Hojas Topográficas El Carmen 2957-II. Escala 1:50,000 de Ineter, 1988
VI.‐ CUANTIFICACIÓN DE LA ESTABILIDAD DE TALUDES EVALUADOS
En la actualidad se presentan en publicaciones científicas diversas metodologías
internacionales para cuantificar la inestabilidad de taludes en suelos y rocas,
desarrollados fundamentalmente para aplicación a materiales geológicos. En el presente
trabajo fue seleccionado el Método Hoek y Bray por la disponibilidad de datos
geométricos, y parámetros resistentes característicos del lugar con vista a la
determinación de factores de seguridad representativos y su representación gráfica y
numérica en aquellos sitios proclives a desestabilizarse.
Con ello se definió el factor del medio físico (suelo y/o roca) más influyente en la
generación de movimiento de masa y establecer así la condición de estabilidad de los
taludes evaluaos plasmados en ábaco de cálculo. Esto permite a su vez ir cavilando
medidas correctoras y/o estabilizadoras para su empleo en áreas afectadas como la
estudiada.
HOEK Y BRAY (1981)
Consiste en relación geométrica entre parámetros físicos resistentes del terreno y ángulo
de talud expresado en ábacos de cálculo destinados a determinar el factor de seguridad
de cada punto de observación ponderado (taludes evaluados). En nuestro caso los
valores numéricos de variables resistentes se recogen de referencias internacionales ya
reconocidas. Este método obedece a tres modelos matemáticos que se muestran a
continuación:
Donde: c‘: Cohesión del suelo expresada en
unidades de kg /cm2
Ÿ: Peso específico del agua que
oscila entre 1,5 a 1.8 kg/cm2
H: Altura del talud medido en
metros. Ø‘: Ángulo de fricción interna.
Unidades expresadas en grados o
porcentaje.
F: Factor de Seguridad. Unidad
adimensional Figura 1. ÁBACOS DE HOEK Y BRAY.
En general se contabilizaron más de 14 puntos de medición en donde se tomaron datos
susceptibles de ser modelizados con este método. No obstante, se solicitó la selección
de los valores adecuados de ángulos de fricción interna y cohesión para suelos y rocas
encontradas en el lugar a partir de propuesta de Lee Abramson et. a. (1996), y
Vallejos (2002) que se ilustra en la Tabla 1.
Parámetros físico resistentes Tipo de Suelo y/o
Roca Cohesión (kg/cm2) Ángulo de fricción
interna promedio
(º)
Filita c = 0 Ø = 21
Arcilla c= 1.2 Ø = 20.5
Arenas c= 0.8 Ø = 32
Limo c=0.3 Ø = 28 Fuente: Lee Abramson et. a. (1996), y Vallejos (2002)
Se obtienen con la aplicación de este método factores de seguridad menor de 1, siendo
las condiciones de los taludes evaluados no favorable para la cimentación de
infraestructura física.
VII.‐ OBRAS DE MITIGACIÓN
Después de conocida la ocurrencia de procesos inestables del terreno en el área de
interés se proponen en el presente documento algunas medidas oportunas con vista a
aumentar elementos que favorecen la estabilidad o bien aminorar la influencia de
factores desestabilizadores.
Hay que destacar que el ejercicio de prácticas adecuada de ingeniería en Murra están
destinadas a aminorar la erosión y meteorización de los materiales que constituyen el
frente y pie de taludes
estudiados, disminuir el
ángulo del talud, o bien,
moderar la altura efectiva de
estos a través de la ejecución
de gradillas que ofrezca
condiciones estables de suelos
y rocas. De igual manera, se
interviene ingenierilmente el
terreno para aminorar el
ingreso de agua de escorrentía
en el subsuelo y aumentar la
seguridad frente a
movimientos de masas.
Figura x. ALGUNA PROPUESTAS DE MEDIDAS CORRECTORAS
PARA ESTABILIZAR EL TERRENO EN MURRA
Con todo lo anterior se ilustra a través de imágenes fotográficas algunas propuestas de
obras ingenieriles que permitirán alcanzar en una u otra forma condiciones de
estabilidad del terreno. Esta se presenta a continuación.
a) b)
Figura x. a) Bio-ingeniería, hilera de arbustos y/o grama de baja altura dispuesta en escalón paralelas al
frente de talud espaciada vertical como horizontalmente menos de 2m. b) Muros de gaviones con
disposición horizontal y escalonada al pie de talud revestido de malla metálica en cuyo interior se
encuentra bolones de formas casi redondeadas y tamaño pequeño.
a) b)
Figura x. a) Muro de contención, básicamente pared de argamasa dispuesta horizontalmente al pie de
talud con altura no mayor de 10 metros en cuyo interior huecos para escapatoria de agua del interior del
suelo movilizado. b) Instalación de vallas metálicas perimetrales no solo en oficinas de Juzgados y
Policías de Murra, reproducir esta técnica en aquellas viviendas con corte de taludes bajos menores de 5y
6 metros de alto.
Figura x. Vista de muro de sostenimiento en Hospital de Murra que tuvo fallos físicos posiblemente a
que las fuerzas reales transmitida por el movimiento de masa superaron o igualaron las fuerzas de diseño
constructivo encaminándose a la rotura de sus uniones, desplazamiento y volcamiento de la pared. Si se
procura aumentar la resistencias de sus uniones está es una opción más para proteger construcciones
importantes locales. Es preciso decir que el interior del muro no muestra agrietamiento ni dislocaciones
tiene inclusiones de huecos circulares que permiten la salida del agua contenida en el subsuelo.
VIII.‐ CONCLUSIONES
No se conoce de muchos movimientos de masa en Murra, los más conocido
fueron los eventos ocurridos el miércoles 24 del presente mes de 2008, descritos
en este documento.
Los deslizamientos de tierras locales, por sus dimensiones con un área
superficial tienen extensión local cuyos avances es sosegado con irregularidades
topográficas, y en otros casos por las viviendas del lugar. Se valora una
condición no favorable de los taludes reconocidos.
Los factores que contribuyen la formación de movimientos de masas locales son
la forma escarpada del terreno, con pendiente ligeramente mayor 30º,
meteorización de la roca filitas grafitosas y suelos de textura areno-limosa,
arcilla y limo-arenas en el lugar. Los factores anteriores combinados con el
factor climático, caso la lluvia como mecanismo de disparo de este tipo de
inestabilidades del terreno. La mayoría de materiales geológicos encontrados
antes descritos afectados por movimientos de masas se encuentran leve hasta
intensamente fracturado, meteorizado y alterado.
De los 14 deslizamientos de tierra reconocidos, tienen escenarios de ocurrencia
con pendientes del terreno que varía entre 24º<m< 59º; altura del talud entre 5
y 20m.
Por la proximidad, ubicación geográfica y distribución en el terreno, las
viviendas asentadas a la base de cada talud evaluado inevitablemente son
afectados con menor o mayor severidad por el arrastre de material de suelo.
Con el método de Hoek y Bray se obtiene coeficiente de seguridad promedio
sobre estabilidad de los taludes evaluados menores de 1, debido a la condición
física y tipo de materiales encontrados, variaciones de los parámetros resistentes
y topografía puntual.
Las obras civiles de mitigación (especialmente para viviendas populares, y el
Hospital de Murra) deben construirse considerando las condiciones topográficas,
geológicas y geotécnicas del área. Por tanto se proponen algunas obras de
ingeniería para atenuación de procesos inestables del terreno. Tales como: Bio-
ingeniería, Muros de gaviones, Muros de contención, y Vallas metálicas
IX.‐ RECOMENDACIONES
A pobladores:
a) Notificar a las autoridades locales, alcaldía, Defensa Civil y organismos de
prevención de señales de desplazamientos de tierra y roca provenientes de
taludes del terreno. Señalización de zonas de derrumbe, deslizamiento y áreas
escarpe fuertes en el relieve.
b) Participación activa en las acciones en pos de la prevención y mitigacion que
organice la municipalidad ante la amenaza de deslizamiento.
A la administración municipal:
a) Reubicación de viviendas hacia zonas identificadas como de menor Riesgos.
b) Tratamiento General en las colindancias del Sector poblado con vista a definir
taludes, drenajes, control de la deforestación, sobre todo en áreas amenazadas
por deslizamientos de tierra.
c) Obras de mitigacion en Centro de Salud, bermas o gaviones, muros de
contención, bio-ingeniería, mallas de retención reforzadas con contrafuertes y
otras, especialmente mayor atención en los análisis de emplazamiento para
proyectos de infraestructura física local.
d) Atender las informaciones de los pobladores y reportar a las autoridades del
nivel central del gobierno, como SINAPRED, Ineter y Defensa Civil para la
asistencia inmediata de los técnicos de estas instituciones.
e) Definir e implementar Planes de crecimiento urbano que contemplen la
prevención y mitigacion de amenazas por inestabilidad de terrenos. (de acuerdo
a cálculos realizados en modelados de taludes la distancia pertinente para
emplazamiento no debe ser menor de los 10 mt. de la cota superior a la cota
inferior)
f) Promoción de cultura de prevención, a través de campañas y jornadas de
reforestación de laderas para fijar estructuras de suelo; Realizar sesiones
científico informativas del escenario real del municipio, coordinado entre
autoridades municipales y población en general.
g) Hacer uso de sus medidas de control como ordenanzas municipales encaminadas
a la prevención y reducción de estas amenazas y riesgos, una vez definidos los
planes de Crecimiento urbano y planes de prevención y mitigacion a las
amenazas latentes en el municipio.
h) Actualización en uso de sistemas constructivos: reemplazo de cerramiento
exterior de adobe por mampostería (confinada y/o reforzada), fundaciones de
pedestal y zapatas reemplazadas por pilotes (en el caso de las construcciones en
riveras).
X.‐ BIBLIOGRAFÍA
1.- INETER. (1988). Hoja topográfica 2957-II a Escala 1:50,000.
2.- DEFENSA CIVIL DE NICARAGUA (2008). Comunicado escrito. Managua,
Nicaragua
XI.‐ ANEXOS
Anexos 1. Ejemplares de Inventario de Taludes
Anexos 2. RECURSOS ICOGRÁFICOS LOCALES
a) b) Anexo 2.1. a) Se presenta en parte superior del terreno rotura circular del material que deriva en movimiento de suelo y roca pendiente abajo, en donde se localizan vivienda local. b) Se visualiza escarpe del terreno casi circular e irregular detrás de la infraestructura física de la policía de Murra.
a) b) Anexo 2.2. a) Introducción de material areno-arcilloso y su esparcimiento en el interior de casa, visto durante inspección de campo. b) Se observa borde casi circular en pared de corte de terreno de donde desciende material fragmentario y lodoso detrás de viviendas del lugar.
a) b) Anexo 2.2. a) Suelo de textura areno-limosa color café erosionado por el agua de escorrentía que desembocan hacia el precipicio, en donde se revela directamente bajo los cimientos de viviendas populares la apertura de grietas superficialmente tapizada en parte por la vegetación. b) Se observa techo de casa derribado por desplazamiento de suelo en donde ingresan volúmenes considerables de material limoso color café y algunos fragmentos de ramas de árboles aledaños.
a) b) Anexo 2.3. a) Daños físico ocasionados a infraestructura de iglesia en Murra, en que techos de la edificación se vinieron abajo y la aparición de grietas e sus paredes b) Se observa columnas de la iglesia agrietadas y desplazada pocos centímetros en sentido horizontal.
Anexos 2. a) Condición natural de la estabilidad de taludes in situ (trazo color verde). b) Deslizamiento de tierra ocurrido el día miércoles 24 de septiembre del 2008 en vivienda de señora Rosa Blanco, en que se indica en trazo color rojo la zona de apertura de la rotura, y en color amarillo la dirección del desplazamiento de suelos y fragmento de roca.
Anexos 3. Variación de la altura de apertura contra longitud recorrida para deslizamientos de tierra en el área de Murra.
Deslizamientos de tierra, Log L = 1.1172log H + 0.228
Coordenadas UTM Altura del
talud (m) Ángulo
del talud (o)
*Longitud del talud
(m)
Elevación topográfica (msnm)
Sitios de medición
XUTM YUTM 1 1521110 606048 16 28 32 796 2 1521091 606013 15 27.5 40 798 3 1521085 605985 8 38 16 802 4 1521009 605950 10 35 20 802 5 1521082 605952 12 40 32 807 6 1521078 605927 10 27 20 805 7 1521069 605896 15 59 40 807 8 1521075 605875 15 59 40 803 9 1520932 605703 20 59 50 827 10 1520904 605676 5 24 10 831 11 1521325 605638 8 28 16 846 12 1521324 605623 15 33 40 841 13 1521339 605582 17 35 40 804 14 1521317 606090 5 25 10 783
* Se determina a partir del Modelo numérico Log L = 1.1172log H + 0.228
Anexos 4. Propuesta de modelación matemática y gráfica de la situación geométrica (altura del talud versus longitud recorrida) contribuyente en la inestabilidad de taludes de suelos y rocas de Murra.
Anexo 5. Datos del personal participante y acompañante durante la visita de campo al área de interés en Murra, Nueva Segovia Nombres y Apellidos
Institución Cargo Teléfono Correo electrónico
*Dilsia Castellón
Habitante de Murra
-------------------- No disponible No disponible
*Sergio Talavera
Habitante de Murra
-------------------- No disponible No disponible
*Oscar Castellano
--------- -------------------- No disponible No disponible
Yina Mendoza SE SINAPRED Asistente técnico 629 8827 [email protected] José Luis Pérez MTI Resp. Departamento 2227221 [email protected] Juan Aventura Quintero
Alcaldía de Murra
Vice-Alcalde 4282150 No disponible
Aquiles Sarante Alcaldía de Murra
Responsable de Planificación
6069868 [email protected]
*Rosa Blanca Herrera
Habitante de Murra
---------------- No disponible No disponible
*Rosa Evangelina González Díaz
Habitante de Murra
---------------- No disponible No disponible
*Johanny Ortiz Habitante de Murra
---------------- No disponible No disponible
*Amparo Gómez
Habitante de Murra
---------------- No disponible No disponible
*Reymundo Bacilo
Habitante de Murra
---------------- No disponible No disponible
*Leoncio Carresco
Habitante de Murra
---------------- No disponible No disponible
*Alcides García Habitante de Murra
---------------- No disponible No disponible
*Pedro Antonio Mairena González
Habitante de Murra
---------------- No disponible No disponible
*Harbin Castellón
Habitante de Murra
---------------- No disponible No disponible
* Personas cuyas casas fueron afectadas por deslizamientos de tierra