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Tlamati Sabiduría, Volumen 7 Número Especial 2 (2016) 4° Encuentro de Jóvenes Investigadores CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación Acapulco, Guerrero 21, 21 y 23 de septiembre 2016 Memorias Análisis del potencial de deslizamiento en laderas de la colonia Héroes de Guerrero, en Chilpancingo de los Bravos, Guerrero. Dalia Ayerdy Cantor Programa de verano UAGro [email protected] Área en la que participa: VII Ingenierías Dr. Roberto Arroyo Matus Docente-investigador de Identificación estructural, evaluación sísmica y microzonificación, riesgos y geotecnologia [email protected] Resumen Este trabajo de investigación tiene como objetivó la seguridad de los que habitan estas zonas, estos estudios realizados nos ayudaran a prevenir desastres naturales. Los deslizamientos de laderas es uno de los fenómenos naturales más concurrentes en Chilpancingo, y debido a eso se crearon esos métodos para medir la magnitud, clasificar y así darle la mejor solución y lo más pronto posible. Palabras Clave: Lo primordial es la seguridad.

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Tlamati Sabiduría, Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 21 y 23 de septiembre 2016

Memorias

Análisis del potencial de deslizamiento en laderas de la colonia Héroes

de Guerrero, en Chilpancingo de los Bravos, Guerrero.

Dalia Ayerdy Cantor

Programa de verano UAGro

[email protected]

Área en la que participa: VII Ingenierías

Dr. Roberto Arroyo Matus

Docente-investigador de Identificación estructural, evaluación sísmica y

microzonificación, riesgos y geotecnologia

[email protected]

Resumen

Este trabajo de investigación tiene como objetivó la seguridad de los que habitan estas zonas,

estos estudios realizados nos ayudaran a prevenir desastres naturales. Los deslizamientos de

laderas es uno de los fenómenos naturales más concurrentes en Chilpancingo, y debido a eso se

crearon esos métodos para medir la magnitud, clasificar y así darle la mejor solución y lo más

pronto posible.

Palabras Clave: Lo primordial es la seguridad.

4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016

Introducción

En el siguiente informe vamos a estudiar, la colonia “Héroes de Guerrero” en

Chilpancingo de los Bravo. Esta colonia tuvo un deslizamiento razonable debido a un fenómeno

natural (huracán Manuel) en octubre del 2015. Dejando casas dañadas en su totalidad

inhabitables, y unas más en peligro. Esto comenzó a ocurrir en más colonias del municipio pero

ninguna con esta magnitud. Se comenzaron a realizar pruebas de laboratorio de suelos para

buscar el porqué de este deslizamiento. Y así también una solución para los habitantes de esta

colonia.

En este informe analizaremos y clasificaremos el potencial de riesgo que tiene esta

colonia en el talud más peligroso, que es el que dejo el pasado deslizamiento en octubre del

2015. Lo analizaremos por dos métodos uno es por el método del CENAPRED, un método

basado en antecedentes históricos, datos geológicos y observación actual del talud y el otro será

con el software Maccaferri, este captura datos arrojados de pruebas de laboratorio y

levantamientos topográfico.

Después de estos resultados esperamos resultados que nos lleven a la mejor solución.

Materiales y Métodos

Se utilizaron dos métodos de estudio, uno fue el método de CENAPRED en este solo se

utilizaron unos formatos y se necesitó ir al lugar de estudio observarlo y hacer algunas preguntas

a los habitantes de la colonia. En el otro método de MACCAFERRI fue un estudio más

minucioso con varios estudios anteriores como; una clasificación del suelo realizada en el

laboratorio de suelos de la Unidad Académica de Ingeniería, después un levantamiento de suelos,

realizado con una estación total.

Descripción del lugar.

El lugar de estudio será en la colonia “Héroes de Guerrero”, en Chilpancingo de los Bravo.

Ubicada al norte de la ciudad, con una población aproximada de 800 habitantes (véase en la

figura 1).

En la colonia existen 5 casas afectadas por un deslizamiento ocurrido en Octubre del 2015, y

existen de 12 a 15 viviendas en riesgo. El tipo de suelo encontrado en la colonia es un limo

inorgánico de baja compresibilidad, (clasificado como LM).

Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

Figura. 1 Localización de la colonia “Héroes de Guerrero”

Método de CENAPRED

El método de CENAPRED inicio a la necesidad de una solución o tratar de identificar uno de los

problemas naturales que es el deslizamiento de ladera ya que las unidades habitacionales de

Chilpancingo tienen una alta vulnerabilidad generada por fenómenos meteorológicos y

geológicos, así como por las características topográficas donde se ubican, también la actividad

humana es un factor (debido a: cortes y excavaciones para la construcción de caminos,

conformación de terrazas para viviendas, vertido de rellenos de material suelto en los taludes),

como consecuencia de esto, resultará severamente afectada la infraestructura y en algunos casos

ocurrirán pérdidas de vidas humanas. (Garcia, 2014).

El problema de los deslizamientos de laderas es un fenómeno que ha cobrado un número

considerable de vidas humanas y daños materiales cuantiosos, por lo que resulta necesario que las

autoridades correspondientes identifiquen y evalúen el grado de amenaza de deslizamiento de

laderas, y den a conocer a la población el riesgo al que están expuestos. (Garcia, 2014)

La metodología que se aplica para determinar el grado de peligrosidad en una ladera se presenta a

continuación.

4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016

Se presenta en la Guía Básica para la Elaboración de Atlas Estatales y Municipales de Peligros y

Riesgos. Versión 2004, editada por el CENAPRED. (Garcia, 2014)

Se trata de una metodología de naturaleza cualitativa y empírica para juzgar la susceptibilidad al

deslizamiento, y con ello la amenaza de deslizamiento en una ladera.

Se califica así el grado de influencia relativa que los factores citados tienen en la ocurrencia de

un deslizamiento, consta de factores geotécnicos, geomorfológicos, ambientales y geológicos, los

cuales dan una aproximación al grado de riesgo al que está expuesta una ladera. Estos factores se

identifican y se capturan en tablas (que se muestran a continuación tabla 1, 2 y 3) para el manejo

de la información. (Garcia, 2014)

Tabla 1. Factores Topograficos E Historicos.

Factores topográficos e históricos

Factor Intervalos o categorías Atributos

relativo

Observaciones Calificación

Inclinación de los

taludes

Más de 45° 2.0 5 35° a 45° 1.8 4 25° a 35° 1.4 3 15° a 25° 1.0 2

Menos de 15° 0.5 1 Altura Menos de 50 m 0.6 1

50 a 100 m 1.2 2 100 a 200 m 1.6 3

más de 200 m 2.0 4 Antecedentes de

deslizamientos en

el sitio, área o

región

No se sabe 0.3 1

Algunos someros 0.4 2

Si, incluso con fecha: 0.6 3 Reseñas visibles

y por de vecinos.

suma

Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

Tabla 2. Factores Geotécnicos.

Factores geotécnicos

Factor Intervalos o categorías Atributo

relativo Observaciones Calificación

Tipos de suelos o

rocas.

Suelos granulares medianamente

compactos a sueltos. Suelos que se

reblandecen con la absorción de agua.

Formaciones poco consolidadas.

1.5 a 2.5 Vulnerables a la erosión o

suelos de consistencia

blanda

Rocas metamórficas (lutitas, pizarras

y esquistos) de poco a muy

intemperizadas.

1.5 a 2.5 Multiplicar por 1.3 si esta

agrietado.

Suelos arcillosos consistentes o areno

limosos compactos.

0.5 a 1.0 Multiplicar por 1.2 a 1.5,

según el grado de

meteorización.

Rocas sedimentarias (areniscas,

conglomerados, etc.) y tobas

competentes.

0.3 a 0.6 Multiplicar por 2 a 4,

según el grado de

meteorización.

Rocas ígneas sanas (granito, basalto,

riolita, etc.).

0.2 a 0.4

Espesor

de la capa

de suelos.

Menos de 5m 0.5 Revísense cortes y

cañadas, o bien, recúrrase

a exploración manual.

5 a 10 m 1.0 10 a 15 m 1.4 15 a 20m 1.8

sumatoria

4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016

Tabla 3. Factores Geomorfológicos Y Ambientales.

Factores geomorfológicos y ambientales

Factor Intervalos o

categorías

Atributo relativo Observaciones Calificación

Evidencias

geomorfológicas de

"huecos" en laderas

contiguas.

Inexistentes 0.0 1 Formas de

conchas o de

embudo (flujos).

0

Volúmenes

moderados

0.5 2

Grandes

volúmenes

moderados

1.0 3

Vegetación y uso de la

tierra.

Zona 0urbana 2.0 1 Considérese no

solo la ladera, sino

también la

plataforma en la

cima.

Cultivos Anuales 1.5 2

Vegetación intensa 0.0 3 Vegetación

moderada

0.8 4

Área deforestada 2.0 5 2

Régimen del agua en la

ladera.

Nivel freático

superficial

1.0 1 Detectar posibles

Nivel freático

inexistente

0.0 2 0

Zanjas o

depresiones donde

se acumule agua en

la ladera o

plataforma.

1.0 3

Sumatoria 2

Después de calificar los diferentes factores mencionados, se realiza la sumatoria, a fin de estimar

el grado de amenaza que pudiese adjudicársele a una ladera (tabla 4), las cuales son: amenaza

muy baja, amenaza baja, amenaza moderada, amenaza alta y amenaza muy alta.

Tabla 4. Estimación del Grado de la Amenaza de Deslizamiento.

Estimación del grado de la amenaza de deslizamiento

Grado Descripción Suma de las calificaciones

5 amenaza muy alta más de 10

4 amenaza alta 8.5 a 10

3 amenaza moderada 7 a 8.5

2 amenaza baja 5 a 7

1 amenaza muy baja menos de 5

Determinación del potencial de riesgo de deslizamiento de la colonia Héroes de Guerrero,

en Chilpancingo de los Bravo, por el método de CENAPRED.

El estudio en la colonia Héroes de Guerrero se debe a que en el mes de Octubre de 2015 se

presentó un fenómeno natural, el cual provoco un deslizamiento en la colonia dejando viviendas

inhabitables, y unas más en peligro.

Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

Determinaremos el potencial de riesgo de un nuevo deslizamiento por el método de CENAPRED.

Con un estudio realizado previamente (para la clasificación del suelo), un levantamiento

topográfico, un recorrido por la colonia y una investigación de los eventos que han afectado a la

colonia y su vulnerabilidad.

En la colonia se encontró un talud que pudiera tener problemas de deslizamiento, este talud se

formó por un deslizamiento anteriormente.

Calificacion del talud

Tabla 5. Factores Topográficos e Históricos del Talud.

Factores topográficos e históricos

Factor Intervalos o categorías Atributos

relativo

Observaciones Calificación

Inclinación de los

taludes

Más de 45° 2.0 5 2

35° a 45° 1.8 4

25° a 35° 1.4 3

15° a 25° 1.0 2

Menos de 15° 0.5 1

Altura Menos de 50 m 0.6 1 0.6

50 a 100 m 1.2 2

100 a 200 m 1.6 3

más de 200 m 2.0 4

Antecedentes de

deslizamientos en

el sitio, área o

región

No se sabe 0.3 1

Algunos someros 0.4 2

Si, incluso con fecha: 0.6 3 Reseñas visibles

y por de vecinos.

0.6

suma 3.2

Tabla 6. Factores Geotécnicos del Talud.

Factores geotécnicos

Factor Intervalos o categorías Atributo

relativo Observaciones Calificación

Tipos de suelos o

rocas.

Suelos granulares medianamente

compactos a sueltos. Suelos que se

reblandecen con la absorción de agua.

Formaciones poco consolidadas.

1.5 a 2.5 Vulnerables a la erosión o

suelos de consistencia

blanda

4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016

Rocas metamórficas (lutitas, pizarras

y esquistos) de poco a muy

intemperizadas.

1.5 a 2.5 Multiplicar por 1.3 si esta

agrietado.

Suelos arcillosos consistentes o areno

limosos compactos.

0.5 a 1.0 Multiplicar por 1.2 a 1.5,

según el grado de

meteorización.

0.7

Rocas sedimentarias (areniscas,

conglomerados, etc.) y tobas

competentes.

0.3 a 0.6 Multiplicar por 2 a 4,

según el grado de

meteorización.

Rocas ígneas sanas (granito, basalto,

riolita, etc.).

0.2 a 0.4

Espesor

de la capa

de suelos.

Menos de 5m 0.5 Revisense cortes y

cañadas, o bien, recúrrase

a exploración manual.

1.4 5 a 10 m 1.0 10 a 15 m 1.4 15 a 20m 1.8

sumatoria 2.1

Tabla 7. Factores Geomorfológicos y Ambientales.

Factores geomorfológicos y ambientales

Factor Intervalos o

categorías

Atributo relativo Observaciones Calificación

Evidencias

geomorfológicas de

"huecos" en laderas

contiguas.

Inexistentes 0.0 1 Formas de

conchas o de

embudo (flujos).

0

Volúmenes

moderados

0.5 2

Grandes

volúmenes

moderados

1.0 3

Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

Vegetación y uso de

la tierra.

Zona 0urbana 2.0 1 Considérese no

solo la ladera,

sino también la

plataforma en la

cima.

Cultivos Anuales 1.5 2

Vegetación

intensa

0.0 3

Vegetación

moderada

0.8 4

Área deforestada 2.0 5 2

Régimen del agua en

la ladera.

Nivel freático

superficial

1.0 1 Detectar posibles

Nivel freático

inexistente

0.0 2 0

Zanjas o

depresiones

donde se acumule

agua en la ladera

o plataforma.

1.0 3

Sumatoria 2

Tabla 8. Grado de amenaza.

Estimación del grado de la amenaza de deslizamiento

Grado Descripción Suma de las calificaciones

5 amenaza muy alta más de 10

4 amenaza alta 8.5 a 10

3 amenaza moderada 7 a 8.5

2 amenaza baja 5 a 7

1 amenaza muy baja menos de 5

Análisis y modelado de la ladera, en maccaferri.

A continuación se presenta el análisis y modelado del talud ubicado en el norte de la colonia

“Héroes de Guerrero” de la ciudad de Chilpancingo.

Figura. 2. Talud al norte de la colonia.

Para el análisis de la ladera es necesario obtener algunos datos de la ladera, como son:

4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016

El tipo de suelo, el cual es un limo inorgánico de baja compresibilidad, la cohesión de 0.2 kg/m2,

ángulo de fricción de 30° (civilgeeks). Así como también su peso específico en estado natural de

1.78 kg/m3 y peso específico saturado de 2.14 kg/m3 (Blog). Fue necesario realizar la medición

del perfil del talud para su modelado.

Figura. 3. Introducir las propiedades físicas y mecánicas.

Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

Figura. 4. Perfil obtenido de la medición.

4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016

Se introducen las coordenadas en el soffware.

No fue necesario introducir cargas adicionales.

Figura. 5. Introducir coordenadas.

Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

Figura. 6. El talud antes de su modelado.

Figura. 7. Se muestran los datos utilizados para el análisis del talud.

4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016

Figura. 6. Resultado del modelado del talud en el cual se muestra el posible plano de falla.

Resultados

En el estudio de CENAPRED, con el resultado de la sumatoria del estudio y con la tabla

8, el resultado de la suma es de 7.3 con este resultado comparamos en la tabla y podemos notar

que tenemos una amenaza moderada del talud estudiado. Recordemos que es talud se originó por

un deslizamiento.

En el análisis del software MACCAFERRI, el cual arrojo un factor de seguridad del talud

de 0.372. Si el factor de seguridad en menos que uno es un talud inseguro. Por lo tano estamos

tratando con un talud inseguro y con posibilidad de un colapso.

Discusión y conclusiones

* Al realizar el modela del talud, que se encuentra al norte de la colonia héroes de

guerrero en el software Maccaferri, arrojo un resultado de 0.372, lo cual indica que el talud es

muy inseguro e inestable. Ya que todo valor que sea menor a uno ya tiene un problema de

estabilidad según el resultado será el potencial de deslizamiento.

Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

El resultado arrojado tras analizar por el método de CENAPRED nos dice que es un talud,

pero este método solo es con visitas a la colonia, evidencias geológicas, algunos relatos de las

personas que han estado desde los inicios de la colonia y evidencias actuales de la problemática.

Así que este dato no es del todo confiable solo nos arroja un dato cercano a la realidad.

También podemos decir el tipo de suelo (limo inorgánico de baja compresibilidad) no

ayuda, ya que al quitar la capa de vegetación se filtra el agua, y comienza el reblandecimiento del

suelo.

A esto le aunamos los asentamientos humanos y una mala planificación, lo que provocan

la realizando cortes en la ladera, orinando taludes con alto riesgo de deslizamiento.

Agradecimientos

Principalmente quiero agradecer al Doc. Roberto Arroyo Matus que me dio la

oportunidad de aportar mi trabajo de estancia a su investigación, sé que es de mucha importancia

y que será de ayuda a mi localidad, sobre todo por la seguridad de los que habitan en colonias de

riesgo. Al terminar mi estancia estoy satisfecha y muy contenta con los resultados de mi trabajo

y con el saber que pude ayudar a un estudio de suma importancia.

Referencias

Blog, G. (s.f.). geolabsblog.com.mx.

civilgeeks. (s.f.). civilgeeks.com .

Garcia, L. M. (2014). ESTUDIO DE VULNERABILIDAD EN UNIDADES HABITACIONALES DE

CHILPANCINGO, GRO. chilpancingo : UAGRO.