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UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA La Universidad Católica de Loja

ÁREA TÉCNICA

TÍTULO DE INGENIERO CIVIL

Análisis de la incidencia del contenido de humedad de los suelos en el

movimiento de laderas asociados a infraestructuras de carreteras,

mediante métodos estadísticos

TRABAJO DE TITULACIÓN

AUTOR: María Alejandra Argudo Ortega

DIRECTOR: María Soledad Segarra Morales. M.Sc.

LOJA – ECUADOR

2017

II

APROBACIÓN DE LA DIRECTORA DEL TRABAJO DE FIN DE TITULACIÓN

Magister

María Soledad Segarra Morales

DOCENTE DE LA TITULACIÓN

De mi consideración:

El presente trabajo de titulación, denominado: Análisis de la incidencia del contenido de

humedad de los suelos en el movimiento de laderas asociados a infraestructuras de

carreteras, mediante métodos estadísticos, realizado por: María Alejandra Argudo

Ortega, ha sido orientado y revisado durante su ejecución, por cuanto se aprueba la

presentación del mismo.

Loja, septiembre del 2017.

f)………………………….

III

DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS

Yo, María Alejandra Argudo Ortega, declaro ser el autor del presente trabajo de titulación:

Análisis de la incidencia del contenido de humedad de los suelos en el movimiento de

laderas asociados a infraestructuras de carreteras, mediante métodos estadísticos,

de la Titulación de Ingeniería Civil, siendo M. Sc. María Soledad Segarra Morales, directora

del presente trabajo; y eximo expresamente a la Universidad Técnica Particular de Loja y a

sus representantes legales de posibles reclamos y acciones legales. Además certifico que

las ideas, concepto, procedimientos y resultados vertidos en el presente trabajo

investigativo, son de mi exclusiva responsabilidad.

Adicionalmente declaro conocer y aceptar la disposición del Art. 88 del Estatuto Orgánico de

la Universidad Técnica Particular de Loja que en su parte pertinente textualmente dice:

Forman parte del patrimonio de la Universidad la propiedad intelectual de investigaciones,

trabajos científicos o técnicos y tesis de grado o trabajos de titulación que se realicen con el

apoyo financiero, académico o institucional (operativo) de la Universidad.

f. ……………………………

Autor: María Alejandra Argudo Ortega.

Cedula: 1105635997

IV

DEDICATORIA

El presente trabajo se lo dedico a Dios, quien supo guiarme por el buen camino, colmarme

de bendiciones, darme fortaleza en las adversidades y permitirme llegar hasta este

momento en mi formación profesional. A mis abuelitos, quienes siempre me alentaron con

un consejo e hicieron de mí una mejor persona, me guiaron en cada uno de mis pasos y me

alentaron en todos mis triunfos. A mi madre, por ser la persona que me ha acompañado en

todo mi trayecto de vida, me ha enseñado a perseverar en mis proyectos y ha sido mi

ejemplo a seguir. A mis hermanas, por brindarme su apoyo incondicional y escucharme

cuando lo necesitaba. A todos mis amigos por darme su confianza, ofrecerme su amistad y

estar conmigo siempre.

María Alejandra Argudo Ortega.

V

AGRADECIMIENTO

Agradezco a Dios por darme la vida, protegerme en el camino y brindarme fortaleza para

culminar este trabajo.

A mi madre, Paulina Ortega, por el apoyo que me ha brindado en cada paso de mi vida, por

sus consejos y su paciencia.

A mis hermanas Claudia y Catalina, quienes con su ayuda, cariño y compresión han sido

parte fundamental de mi vida.

A mis abuelitas, Bélgica y Esperancita, quienes han sido mi ejemplo a seguir, corrigieron mis

errores, me hicieron mejor persona con sus consejos y enseñanzas; sin ellas, nada sería

posible.

A mis amigos, porque de una forma u otra supieron acompañarme, apoyarme y darme

palabras de aliento cuando lo necesitaba.

A la M. Sc. María Soledad Segarra, mi directora de tesis, por su esfuerzo y dedicación,

quien con sus conocimientos, experiencia, paciencia y motivación, supo guiarme en el

desarrollo de este trabajo.

A mis docentes, porque con sus conocimientos y enseñanzas me guiaron y ayudaron en la

culminación de este trabajo, sin su colaboración no hubiese sido posible.

VI

INDICE DE CONTENIDO

APROBACIÓN DE LA DIRECTORA DEL TRABAJO DE FIN DE TITULACIÓN ............................. II

DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS ........................................................... III

DEDICATORIA ................................................................................................................................. IV

AGRADECIMIENTO .......................................................................................................................... V

ÍNDICE DE TABLAS ........................................................................................................................ IX

ÍNDICE DE FIGURAS ........................................................................................................................ X

RESUMEN .......................................................................................................................................... 1

ABSTRACT ......................................................................................................................................... 2

INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 3

OBJETIVOS ........................................................................................................................................ 5

JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................................. 6

ÁREA DE ESTUDIO ........................................................................................................................... 7

Ubicación geográfica. ...................................................................................................................... 7

CAPÍTULO I ........................................................................................................................................ 9

ESTADO DEL ARTE .......................................................................................................................... 9

1.1 Movimiento de laderas .......................................................................................................10

1.1.1 Deslizamiento. ..................................................................................................................10

1.1.2 Flujo. .................................................................................................................................10

1.1.3 Desprendimiento. ..............................................................................................................11

1.1.4 Vuelcos. ............................................................................................................................11

1.1.5 Expansión lateral. .............................................................................................................11

1.2 Caracterización del movimiento ..............................................................................................11

1.2.1 Tipo de material. ...............................................................................................................11

1.2.2 Humedad. .........................................................................................................................12

1.2.3 Secuencia de repetición. ..................................................................................................12

1.2.4 Velocidad del movimiento. ................................................................................................12

1.2.5 Estilo. ................................................................................................................................12

1.2.6 Estado del movimiento. ....................................................................................................12

1.2.7 Estructura geológica. ........................................................................................................13

1.3 Factores que influyen en el movimiento de laderas ................................................................13

1.4 Propiedades físicas del suelo ..................................................................................................13

VII

1.4.1 Arenas. ..............................................................................................................................14

1.4.2 Limos. ...............................................................................................................................14

1.4.3 Arcillas. .............................................................................................................................14

1.4.4 Consistencia del suelo. .....................................................................................................14

1.5 Resistencia cortante del suelo ................................................................................................14

1.5.1 Resistencia máxima. .........................................................................................................15

1.5.2 Resistencia residual. .........................................................................................................15

1.5.3 Determinación en laboratorio de los parámetros de resistencia cortante. .......................15

1.6 Suelos no saturados ................................................................................................................15

1.7 Hidrología ................................................................................................................................16

1.8 Clima........................................................................................................................................16

1.9 Geología local ..........................................................................................................................17

1.10 Precipitación y su influencia en los movimientos de ladera ..................................................17

1.11 Infiltración ..............................................................................................................................18

1.11.1 Capacidad de infiltración. ...............................................................................................18

1.12 Análisis geoestadístico ..........................................................................................................18

1.12.1 Kriging. ............................................................................................................................18

CAPÍTULO II .....................................................................................................................................20

MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................................................................20

2.1 Materiales y equipos ................................................................................................................21

2.1.1 Dron Phantom 2. ...............................................................................................................21

2.1.2 GPS. .................................................................................................................................21

2.1.3 Perforación de pozos. .......................................................................................................21

2.1.4 Equipo Soil Moisture Kit. ...................................................................................................22

2.1.5 Equipos de laboratorio. .....................................................................................................22

2.1.6 Pluviómetro. ......................................................................................................................22

2.2 Metodología .............................................................................................................................22

2.2.1 Identificación del área de estudio. ...................................................................................22

2.2.2 Perforación de los puntos de medición de contenido de humedad. .................................24

2.2.3 Medición de contenido de humedad. ................................................................................26

2.2.4 Ensayos de laboratorio. ....................................................................................................27

VIII

2.2.5 Análisis geoestadístico. ....................................................................................................27

CAPÍTULO III ....................................................................................................................................32

ANÁLISIS DE RESULTADOS ..........................................................................................................32

3.1 Caracterización mecánica de los suelos .................................................................................33

3.1.1 Clasificación de suelos. ....................................................................................................33

3.1.2 Ensayo de Corte directo. ..................................................................................................33

3.2 Precipitación ............................................................................................................................34

3.3 Mapas de variación de humedad mensuales ..........................................................................34

CONCLUSIONES .............................................................................................................................52

RECOMENDACIONES .....................................................................................................................53

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................54

ANEXOS ...........................................................................................................................................58

IX

ÍNDICE DE TABLAS

TABLA 1: CARACTERÍSTICAS DE GPS OREGON 550T ................................................................... 21

TABLA 2: UBICACIÓN Y PROFUNDIDAD DE PUNTOS DE MUESTREO. ........................................ 25

TABLA 3: CLASIFICACIÓN DE SUELOS ............................................................................................. 33

TABLA 4: RESULTADOS DE CORTE DIRECTO ................................................................................. 33

TABLA 5: VARIACIÓN DE CONTENIDO DE HUMEDAD DE ENERO ................................................ 35

TABLA 6: VARIACIÓN DE HUMEDAD EN FEBRERO ........................................................................ 35

TABLA 7: VARIACIÓN DE HUMEDAD EN MARZO ............................................................................. 36

TABLA 8: VARIACIÓN DE LA HUMEDAD EN ABRIL .......................................................................... 37

TABLA 9: VARIACIÓN DE HUMEDAD EN MAYO ............................................................................... 38

TABLA 10: VARIACIÓN DE HUMEDAD EN JUNIO ............................................................................. 38

TABLA 11: ESTADÍSTICAS DESCRIPTIVAS DE HUMEDAD PROMEDIADA DE PUNTOS DE

MUESTREO. .................................................................................................................................. 51

X

ÍNDICE DE FIGURAS

FIGURA 1: UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LA ZONA DE ESTUDIO ................................................... 7

FIGURA 2: EQUIPO SOIL MOISTURE KIT CON SENSOR SM300 .................................................... 22

FIGURA 3: RECONOCIMIENTO DE LA ZONA DE ESTUDIO ............................................................. 23

FIGURA 4: VÍA OBSTACULIZADA POR MOVIMIENTO DE LADERA ................................................ 23

FIGURA 5: VIVIENDA COLAPSADA .................................................................................................... 23

FIGURA 6: PERFORACIÓN CON POSTEADORA .............................................................................. 24

FIGURA 7: PUNTO DE MUESTREO DE CONTENIDO DE HUMEDAD .............................................. 24

FIGURA 8: UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LOS PUNTOS DE MUESTREO ..................................... 26

FIGURA 9: MEDICIÓN DE CONTENIDO DE HUMEDAD CON EQUIPO SOIL MOISTURE KIT ........ 27

FIGURA 10: SELECCIÓN DE MÉTODO KRIGING Y DATOS DE INGRESO ..................................... 28

FIGURA 11: SELECCIÓN DE TIPO DE KRIGING Y TIPO DE TRANSFORMACIÓN ......................... 29

FIGURA 12: CARACTERÍSTICAS DE SEMIVARIOGRAMA ............................................................... 29

FIGURA 13: PARÁMETROS DE VECINDAD EN MÉTODO KRIGING ................................................ 30

FIGURA 14: VALIDACIÓN DE DATOS ................................................................................................ 30

FIGURA 15: RÁSTER RECTANGULAR DE KRIGING......................................................................... 31

FIGURA 16: PRECIPITACIÓN DIARIA ................................................................................................. 34

FIGURA 17: MAPA DE VARIACIÓN DE HUMEDAD (ENERO 06-2017) ............................................. 39



FIGURA 20: MAPA DE VARIACIÓN DE HUMEDAD (FEBRERO 05-2017) ........................................ 40

FIGURA 21: MAPA DE VARIACIÓN DE HUMEDAD (FEBRERO 10-2017) ........................................ 41

FIGURA 22: MAPA DE VARIACIÓN DE HUMEDAD (MARZO 02-2017)............................................. 41




FIGURA 26: MAPA DE VARIACIÓN DE HUMEDAD (ABRIL 14-2017) ............................................... 43



FIGURA 29: MAPA DE VARIACIÓN DE HUMEDAD (MAYO 05-2017) ............................................... 45



FIGURA 32: MAPA DE VARIACIÓN DE HUMEDAD (JUNIO 19-2017) ............................................... 46

FIGURA 33: MAPA DE VARIACIÓN DE HUMEDAD (JUNIO 23-2017) ............................................... 47

FIGURA 34: VARIACIÓN DE LA HUMEDAD SEGÚN LAS PROFUNDIDADES DE LOS POZOS ..... 49

FIGURA 35: VARIACIÓN DE HUMEDAD EN POZOS ......................................................................... 50

1

RESUMEN

El presente trabajo tuvo como finalidad determinar, mediante un método estadístico, el

efecto que tiene el contenido de humedad del suelo en el movimiento de laderas, asociado a

la Vía de Integración Barrial en el Sector Noroccidente de la ciudad de Loja.

En la zona de estudio se instaló puntos de medición para realizar las mediciones de

contenido de humedad durante seis meses. Se extrajo muestras de suelo de los diferentes

estratos para obtener sus propiedades físicas y mecánicas. Además se generó mediante el

método geoestadísitico, Kriging ordinario, mapas de variación de humedad del sitio con el

objetivo de observar y analizar la distribución espacial de humedad.

Los resultados indicaron que en el sitio predominan los suelos arcillosos de alta plasticidad y

arenas arcillosas. El tipo de movimiento que se produjo fue un deslizamiento rotacional. Las

zonas con arena arcillosa en las capas superiores presentaron un contenido de humedad

inferior que en las capas más profundas donde se encontraba arcilla de alta plasticidad, por

lo que se presume que en las arenas permitieron una rápida infiltración del agua y se saturó

la arcilla, desencadenando los movimientos de laderas.

PALABRAS CLAVES: Movimiento de laderas, contenido de humedad, precipitación, kriging

ordinario, mapas de variación de humedad.

2

ABSTRACT

The purpose of this study was to determine, by means of a statistical method, the effect of

soil moisture content on slope movement, associated with the Neighborhood Integration

Road in the Northwest Sector of the Loja.

In the study area, measuring points were installed to measure moisture content for six

months. Soil samples were extracted from the different strata to obtain their physical and

mechanical properties. In addition, it was generated by the geostatistical method, ordinary

Kriging, maps of variability of moisture content to observe and analyze the spatial distribution

of humidity.

The results indicated that clayey soils with high plasticity and loamy sand predominate in the

site. The type of movement that occurred was rotational slip. The areas with clay sand in the

upper layers had a lower moisture content than in the deeper ones where high plasticity clay

was found, so it is assumed that the sand allowed a rapid infiltration of the water and the clay

was saturated, triggering the slope movements.

KEY WORDS: Slope movement, moisture content, precipitation, ordinary kriging, moisture

variation maps.

3

INTRODUCCIÓN

“Al deslizamiento puede describírsele como el movimiento descendente de laderas naturales

y taludes creados por el hombre. Las causas dependen básicamente de la naturaleza de los

materiales implicados y sobre todo de las condiciones de deterioro en su estabilidad”

(Echavarría, 1995).

En general, las fallas estructurales de taludes son el producto de una combinación de

factores tales como el relieve, la geología, la historia tectónica, así como el intemperismo y

la erosión a la que ha estado sometida la zona (Mora Ortz & Rojas González, 2012). Los

daños causados por la lluvia en el deslizamiento de laderas se deben a que el suelo

superficial se satura rápidamente, el contenido de humedad aumenta y en consecuencia la

resistencia al esfuerzo cortante reduce, siendo la estabilidad del talud influenciada por la

intensidad y duración de lluvia y la fluctuación del nivel freático (Zhang, Li, Qian, & Zhao,

2014).

Por consecuencia del cambio climático, las lluvias pueden ser cada vez más intensas y de

mayor duración en algunas zonas del planeta, y es durante estos eventos cuando ocurren

deslizamientos de talud en muchas zonas urbanas, carreteras y caminos del país (Mora,

2009)

El objetivo de esta investigación es determinar mediante métodos geoestadísticos el efecto

del contenido de humedad en los suelos, producido por precipitaciones, en el movimiento de

laderas, con el fin de prevenirlo a tiempo en épocas de lluvia. Esto se aplicó al talud

localizado en la Vía de integración barrial, ciudadela Los Operadores, perteneciente a la

ciudad de Loja, Ecuador.

Para las fallas poco profundas, la superficie crítica de deslizamiento puede originarse por

una de tres opciones: humedecimiento de la superficie del talud, incremento del nivel de

agua subterránea o humedecimiento de la interfaz suelo-roca (Xie, Esaki, & Cai, 2004), esto

se produce luego de periodos largos de lluvia con moderada intensidad.

Las capas subsuperficiales de suelo que componen la zona de estudio son en su mayoría

muy permeables, trayendo consigo ventajas y desventajas. Como ventaja se puede decir

que facilita la infiltración de aguas meteóricas a los mantos freáticos y zonas de recarga;

pero esta infiltración puede afectar al talud debido a que se genera tubificación en suelos no

autoestables, generando presiones de agua positivas (Mora Ortz & Rojas González, 2012).

El desarrollo del proyecto se lo realizó en dos fases. Una etapa dedicada al campo y

laboratorio con el propósito de medir las variables a analizar: humedad, tipo de suelo y

4

posición geográfica; y obtener los parámetros restantes que permitieron definir las

condiciones en las que se encuentra el talud y la infraestructura de carretera afectada.

Además se determinó la variación espacial y temporal del contenido de humedad de los

suelos finos presentes en la zona de estudio y su relación con los periodos de lluvia que se

presentaron en la temporada de invierno. Los registros de precipitación se tomaron de la

estación pluviométrica ubicada en el colegio Militar, con coordenadas UTM 697901 E y

9563240 N Zona 17 Sur, a una altura de 2033 m.s.n.m.

En el capítulo I se encuentra el marco teórico con las definiciones en las que se basó la

investigación, en el capítulo II se describe la zona de estudio, equipos y materiales

utilizados, además de la metodología empleada. En el capítulo III se encuentran los

resultados obtenidos junto con su análisis. Posteriormente, en el capítulo IV se detallan las

conclusiones y recomendaciones.

5

OBJETIVOS

Objetivo general

Analizar la afectación de las precipitaciones en el movimiento de laderas en base al

contenido de humedad de los suelos finos en capas subsiguientes a la superficie del terreno.

Objetivos específicos

Utilizar métodos geoestadísticos para el análisis de la infiltración de agua en

suelos no saturados, generando mapas de variación de humedad.

Determinar la variación espacio-temporal del contenido de humedad del suelo en

el movimiento de laderas.

Analizar la relación del contenido de humedad con la precipitación, topografía y

tipos de suelos de la zona de estudio.

6

JUSTIFICACIÓN

El presente trabajo de fin de titulación tiene como finalidad determinar mediante métodos

geoestadísticos el efecto del contenido de humedad en los suelos, producido por

precipitaciones, en el movimiento de laderas, el cual fue realizado en el Noroccidente de la

ciudad de Loja, sitio que se encuentra actualmente con grandes movimientos de masa en

estado activo.

Esta investigación contribuye al conocimiento de los procesos de falla relacionados con la

variación de la humedad espacial y temporal, con datos tomados in situ, procesos de

laboratorio y análisis geoestadístico.

7

ÁREA DE ESTUDIO

Ubicación geográfica.

El área de estudio es una ladera que está atravesada por la Vía de Integración Barrial (paso

lateral de Loja), en el barrio “San José de Panamá”, perteneciente a la ciudad y provincia de

Loja, entre las coordenadas UTM 17 S 9560354 N a 9560157 N, y 695549 E a 695661 E

como se observa en la Figura 1. La superficie es de aproximadamente 9 hectáreas.

Figura 1: Ubicación geográfica de la zona de estudio Fuente: El autor Elaboración: El autor

En el año 2015 se culminó la Vía de Integración Barrial o Paso Lateral de Loja de 15,5 km,

la misma que cuenta con cuatro carriles y parterre central. La importancia de esta obra

radica en impulsar el desarrollo económico y social de Loja y su provincia, unir la troncal de

8

la sierra y el IV eje vial para facilitar el acceso a los cantones de Loja y Zamora Chinchipe,

además de elevar el nivel de vida con nuevos espacios de emprendimiento a los moradores

del sector (Alvarado, 2015).

CAPÍTULO I

ESTADO DEL ARTE

10

1.1 Movimiento de laderas

El movimiento de laderas se lo puede definir como un movimiento descendente de suelo

natural o artificial (Echavarría, 1995). No existe un solo factor que cause esta remoción en

masa, sino son varios los que influyen en su inestabilidad, Cuanalo, Oliva, & Flores (2005)

menciona que estos factores son condicionantes, dependientes de las características del

suelo, y desencadenantes, los factores externos que afectan a la ladera incluyendo la mano

del hombre.

Las condiciones externas que afectan a la ladera en su estabilidad serían el cambio de peso

por aumento de carga o incluso por descarga, erosión, excavaciones, cortes; cargas

dinámicas como sismos, compactación de suelos, explosiones, vibraciones causadas por el

uso de maquinaria pesada; y las condiciones climáticas que influyen mucho en la masa de

suelo como son las precipitaciones (Pérez de Agreda, 2005).

Del mismo modo, los factores internos que contribuyen a este hecho son los tipos de suelos

existentes en la ladera y sus características, pendientes, transformación de materiales a

través de movimientos progresivos o erosión (Alcántara, 1999) (Copons Llorens & Tallada

Masquef, 2009).

Como se mencionó anteriormente, son varios los factores que pueden influir en el

movimiento de laderas, pero existe un factor desencadenante que es el causante principal

del evento, siendo uno de los principales la saturación de suelos debido a precipitaciones

prolongadas o intensas.

Se diferencian cinco tipos básicos de movimientos según el mecanismo de rotura.

1.1.1 Deslizamiento.

La masa generalmente se desplaza como una unidad, prácticamente sin deformación

interna en su recorrido y su velocidad suele ser variable y por lo general implican volúmenes

grandes (Jiménez, 2005). Con frecuencia, la formación de grietas transversales es la

primera señal de este movimiento, las cuales se localizan en la zona que ocupará el escarpe

principal. (Alcántara, 1999). Se pueden distinguir diferentes tipos de deslizamientos según la

forma que tenga la ruptura. Copons Llorens & Tallada Masquef (2009) menciona que son

frecuentes en laderas con inclinaciones entre 20 y 50 grados, y con formaciones geológicas

poco resistentes y cohesivas. Suelen causar daños en zonas pobladas o tramos de

carreteras.

1.1.2 Flujo.

Es un movimiento continuo, similar a un líquido viscoso (Copons Llorens & Tallada Masquef,

2009), no mantiene la estructura interna del material y carece de una forma específica de

11

rotura, en algunos casos se asemeja a una franja (Jiménez, 2005). Para diferenciar el tipo

de flujo se toma en cuenta el tipo de suelo, contenido de humedad y la velocidad del

movimiento y pueden ser flujos de rocas, flujos o corrientes de derrubios y flujos de arena o

suelo (Alcántara, 1999).

1.1.3 Desprendimiento.

Es un movimiento rápido de suelo o roca en forma de bloque o material masivo, son típicos

en macizos rocosos y están generalmente controlados por las discontinuidades, así

manifiesta Jiménez (2005). También se le llama a este tipo de movimiento caída debido a

que se produce en caída libre por efecto de la gravedad debido a que la pendiente es muy

fuerte. Según el tipo de material los desprendimientos pueden ser de rocas, detritos o de

suelos (Alcántara, 1999).

1.1.4 Vuelcos.

Los vuelcos son movimientos que se generan hacia la parte delantera y externa de la ladera,

consisten en una rotación de masa de suelo sobre su propio eje. Los vuelcos se producen

principalmente en escarpes en donde existen fracturas verticales en el terreno que son las

causantes de separar las columnas rocosas, o de tierras, susceptibles al vuelco (Copons

Llorens & Tallada Masquef, 2009).

1.1.5 Expansión lateral.

Las expansiones laterales son desplazamientos que se producen generalmente por la

presencia de un material rocoso y resistente sobre un material más fino (arcillas) propenso a

la licuefacción por cargas dinámicas como los sismos (Copons Llorens & Tallada Masquef,

2009).

1.2 Caracterización del movimiento

(Suárez, 1998) menciona que adicionalmente al tipo de movimiento es necesario definir

otras características que posee el movimiento de laderas.

1.2.1 Tipo de material.

Roca.- Es la roca dura y firme que estaba intacta en su lugar antes de la iniciación

del movimiento (Suárez, 1998).

Detritos.- Las partículas mayores a 2 mm ocupan del 20% - 80% del material (De la

Luz D'Elia, 2011).

Tierra.- Material de un deslizamiento que contiene más del 80% de las partículas

menores de 2 milímetros. Se incluyen los materiales desde arenas a arcillas muy

plásticas (Suárez, 1998).

12

1.2.2 Humedad.

Puede describirse a la muestra como seca, húmeda o saturada.

1.2.3 Secuencia de repetición.

Progresivo.- La superficie de falla se extiende en la misma dirección del movimiento

(Suárez, 1998). (Varnes, 1978) recomienda usar este término para fallas que están

avanzando, retrocediendo, o ambas simultáneamente.

Retrogresivo.- La superficie de falla se extiene en dirección opuesta al movimiento

(Suárez, 1998).

Ampliándose.- La superficie de falla se extiende hacia una u otra de las márgenes

laterales (Suárez, 1998).

Alargándose.- La superficie de falla se alarga agregando continuamente volumen de

material desplazado. La superficie de falla puede alargarse en una o más

direcciones. El término alargándose puede utilizarse indistintamente con el término

progresivo (Suárez, 1998).

Confinado.- Se refiere a movimientos que tienen un escarpe visible pero no tienen

superficie de falla visible en el pie de la masa desplazada (Suárez, 1998).

Disminuyendo.- El material desplazado disminuye con el tiempo (Suárez, 1998).

1.2.4 Velocidad del movimiento.

La velocidad del movimiento tiene gran influencia sobre el poder destructivo de un

deslizamiento (Suárez, 1998) porque puede ser un movimiento milimétrico en años, o bien,

de metros en un día.

1.2.5 Estilo.

(Varnes, 1978) menciona diferentes definiciones para los siguientes términos:

Complejo.- Se refiere a movimientos de laderas que exhiben más de un modelo

principal de remoción de suelo.

Compuesto.- Es el caso en donde ocurren varios tipos de movimiento en el área

desplazada simultáneamente (Suárez, 1998).

Múltiple.- Se refiere al desarrollo múltiple del mismo modo de movimiento (Varnes,

1978).

Sucesivo.- Hace referencia a cualquier movimiento múltiple que de desarrolla

sucesivamente (Varnes, 1978).

1.2.6 Estado del movimiento.

Suarez (1998) clasifica los estados de movimiento en los siguientes:

13

Activo.- Se encuentra en movimiento actualmente.

Reactivado.- Luego de haber estado inactivo algún tiempo, actualmente se encuentra

activo.

Suspendido.- No se encuentra moviendo en la actualidad pero ha estado activo

durante los últimos ciclos estacionales.

Inactivo.- Deslizamientos sin actividad por varios ciclos estacionales.

Dormido.- Deslizamiento inactivo pero que las causas del movimiento aparentemente

permanecen.

Abandonado.- Es el caso de un río que cambió de curso y que estaba produciendo

un deslizamiento.

Estabilizado.- Movimiento suspendido por obras de mitigación.

Relicto.- Deslizamiento que ocurrieron hace miles de años.

1.2.7 Estructura geológica.

La formación geológica del sitio del movimiento es un factor determinante en el mecanismo

de falla y en el comportamiento de un movimiento en un talud (Suárez, 1998).

1.3 Factores que influyen en el movimiento de laderas

Las condiciones externas que afectan a la ladera en su estabilidad serían el cambio de peso

por aumento de carga o incluso por descarga, erosión, excavaciones, cortes; cargas

dinámicas como sismos, compactación de suelos, explosiones, vibraciones causadas por el

uso de maquinaria pesada; y las condiciones climáticas que influyen mucho en la masa de

suelo como son las precipitaciones.

Del mismo modo, los factores internos que contribuyen a este hecho son los tipos de suelos

existentes en la ladera y sus características, pendientes, transformación de materiales a

través de movimientos progresivos o erosión (Alcántara, 1999) (Copons Llorens & Tallada

Masquef, 2009).

1.4 Propiedades físicas del suelo

Se deben realizar ensayos que permitan obtener las propiedades de los suelos para los

análisis, en tal forma que sean lo más representativos de las situaciones reales en el campo

(Suárez, 1998). La estabilidad está condicionada por la resistencia del terreno, que varía en

función de la naturaleza de los materiales, la estructura geológica y la geometría de la ladera

(Corominas, 2006). Muchas de las propiedades físicas del suelo son dictadas por el tamaño,

la forma y la composición química de los granos (Das B. M., 2013).

14

1.4.1 Arenas.

En las partículas de arena predominan el cuarzo y el feldespato, aunque también pueden

estar presentes granos de otros minerales (Das B. M., 2013).

1.4.2 Limos.

Los limos son las fracciones microscópicas del suelo que consisten en fragmentos de cuarzo

muy finos y algunas partículas en forma laminar que son fragmentos de minerales micáceos

(Das B. M., 2013).

1.4.3 Arcillas.

Se definen como aquellas partículas que desarrollan plasticidad cuando contienen una cierta

cantidad de agua (Das B. M., 2013).

Las arcillas son en su mayoría partículas en forma de láminas microscópicas y

submicroscópicas de mica, minerales de arcilla y otros minerales. Se definen generalmente

como partículas menores de 0,002 mm, y en algunos casos entre 0,002 y 0,005 mm (Das B.

M., 2013).

1.4.4 Consistencia del suelo.

Con un contenido de humedad muy bajo, el suelo se comporta más como un sólido

quebradizo; mientras que con uno muy alto, el suelo y el agua pueden fluir como un líquido.

Dependiendo del contenido de humedad, el comportamiento del suelo puede ser: sólido,

semisólido, plástico y líquido (Das B. M., 2013).

1.4.4.1 Límites de Atterberg.

Los límites líquido y plástico se determinan por pruebas de laboratorio relativamente

sencillas que proporcionan información sobre la naturaleza de los suelos cohesivos, así

como para correlacionar varios parámetros físicos del suelo y su identificación (Das B. M.,

2013).

1.5 Resistencia cortante del suelo

La resistencia cortante de un suelo es la resistencia interna por unidad de área que la masa

de suelo puede ofrecer a la falla y el deslizamiento a lo largo de cualquier plano en su

interior (Das B. M., 2013).

Para la predicción del comportamiento del suelo en problemas relacionados con la

estabilidad de taludes, capacidad de soporte, estructuras de retención, se requiere conocer

la resistencia al corte del suelo (Meza Ochoa, 2012). Sin embargo, los valores de la

resistencia al cortante determinados en ensayo de laboratorio dependen de factores, tales

como la calidad de las muestras, su tamaño y el método de ensayo (Mora, 2009).

15

La resistencia al corte es una función de la cohesión entre las partículas del suelo, la

resistencia a la fricción entre partículas sólidas, el contenido de humedad y la presión de

agua intersticial en la masa del suelo (Das B. M., 2013).

1.5.1 Resistencia máxima.

Es la resistencia al corte máxima que posee el material que no ha sido fallado. La utilización

de esta resistencia en el análisis de estabilidad asume que ésta se obtiene a lo largo de toda

la superficie de falla, sin embargo este no es el caso (Mora, 2009).

1.5.2 Resistencia residual.

Es la resistencia al corte que posee el material después de haber ocurrido la falla (Mora,

2009).

1.5.3 Determinación en laboratorio de los parámetros de resistencia cortante.

Los parámetros de resistencia cortante de un suelo se determinan en laboratorio

principalmente con dos tipos de pruebas: corte directo y triaxial.

1.5.3.1 Prueba de Corte directo.

Las ventajas de los ensayos de corte directo son su facilidad de ejecución, la cual permite la

realización de una cantidad grande de pruebas en poco tiempo y la posibilidad de realizar

ensayos sobre superficies de discontinuidad (Mora, 2009). La fiabilidad de los resultados

puede ser cuestionada debido a que en esta prueba no se permite que el suelo falle a lo

largo del plano más débil pero se ve obligado a fallar a lo largo del plano de división de la

caja de corte (Das B. M., 2013).

1.5.3.2 Prueba triaxial de corte.

La prueba triaxial de corte es uno de los métodos más confiables disponibles para la

determinación de los parámetros de resistencia cortante debido que proporciona:

información sobre el comportamiento esfuerzo-deformación del suelo, condiciones de

esfuerzo más uniformes que la prueba de corte directo, y por último es más flexible en

términos de la trayectoria de carga (Das B. M., 2013).

1.6 Suelos no saturados

El estudio de suelos parcialmente saturados no es extenso en comparación con el

conocimiento que se ha adquirido sobre el comportamiento de los suelos saturados por ser

ésta la condición crítica para cualquier obra civil o estabilización de taludes. Sin embargo,

los problemas de desestabilización ocurren cuando el suelo no está saturado y aumenta su

contenido de humedad debido a precipitaciones.

16

Según (Fredlund & Rahardjo, 1993) uno de los factores que juega un papel importante en el

comportamiento de los suelos es el clima. El agua puede ser removida por

evapotranspiración de plantas o por evaporación de la superficie, produciendo un flujo de

agua ascendente. La lluvia y otras formas de humedecimiento producen un flujo

descendente.

El suelo está compuesto por tres fases: sólida, líquida y gaseosa pero se debería considerar

una cuarta fase, la interfase entre aire-agua, conocida como membrana contráctil, la cual es

independiente a las demás por tener diferentes propiedades a las del material circundante y

cuenta con una superficie definida (Fredlund & Morgenstern, 1977).

La presión de poros es la presión interna del agua de saturación. Depende de la localización

de los niveles freáticos y las características geológicas del sitio. Un incremento en la presión

de poros positiva o una disminución de la presión negativa, equivale a una reducción de

resistencia al cortante y, por ende, de la estabilidad (Suarez, 1998). La presión del agua en

un suelo no saturado disminuye cuando aumenta su altura por arriba de la superficie de una

lámina de agua (Mora, 2009).

1.7 Hidrología

Los cambios en el régimen de aguas subterráneas actúan como detonadores de

movimientos en las laderas o taludes y estos se encuentran generalmente, relacionados con

las lluvias y la hidrología superficial (Suárez, 1998).

La ocurrencia de períodos lluviosos intensos produce ascensos en los niveles piezométricos

y la saturación disminuye las tensiones capilares. De igual manera, los niveles de agua

freáticas pueden fluctuar de manera considerable con el tiempo y modificar la resistencia de

los materiales y el estado de esfuerzos. (Suárez, 1998)

La zona de estudio presenta un sistema de drenaje dendrítico donde la red fluvial principal la

constituyen los ríos Zamora y Malacatos que corren en dirección Sur-Norte, se unen en el

centro de la cuenca y continua su recorrido como río Zamora (Guartán, 2010). Las

quebradas más importantes que alimentan estos ríos son: quebrada Jipiro, quebrada

Namanda, quebrada Las Pavas, quebrada Yanacocha, quebrada El Salado, quebrada

Potrerillos, quebrada Minas, etc. (Guartán, 2010).

1.8 Clima

Los meses de junio y julio son los más lluviosos y fríos del año, mientras que los meses

más calientes suelen ser entre septiembre y diciembre. El clima ecuatorial mesotérmico

semihúmedo a húmedo se destaca en gran parte de la zona Andina (Samaniego, Eguiguren,

17

Armando, & Aguirre, 2015). Las precipitaciones anuales promedio varían de 600 a 2000 mm,

no obstante en las partes más altas de la cordillera se han registrado valores de hasta 6700

mm (Bendix, Rollenbeck, Gottlicher, Naub, & Fabian, 2008). Las temperaturas varían entre

los 12°C-22°C y los niveles de humedad relativa varían entre 65%-85%, estas diferencias

están en función de la topografía local: exposición y altura (Pourrut, Róvere, Romo, &

Villacrés, 1995).

1.9 Geología local

La cuenca sedimentaria de Loja se encuentra asentada sobre formaciones de edades que

comprenden desde el Paleozoico hasta inicios del periodo Terciario (Guartán, 2010).

(Hungerbühler, y otros, 2002) menciona que la cuenca se divide en dos secciones

estratigráficas: Oriental y Occidental, ambas con diferentes formaciones geológicas, aunque

la Formación Quillollaco es común en ambas secciones.

La zona de estudio se encuentra en la Formación Quillollaco (Mioceno tardío), ésta aflora en

toda la cuenca, excepto en el borde nor-occidental. Esta formación yace con discordancia

angular en la mayor parte de la cuenca, con las formaciones Trigal, Belén y San Cayetano

(Guartán, 2010). La formación alcanza espesores máximos de 600 metros al este de la

ciudad y está dominada por conglomerados muy granulados con pocas intercalaciones de

areniscas (Tamay Granda, 2004).

1.10 Precipitación y su influencia en los movimientos de ladera

Uno de los mecanismos desencadenantes más frecuente en el movimiento de laderas es la

lluvia, sin embargo, se debe tener presente que las modificaciones por la acción del hombre

como excavaciones, talas forestales, sobrecargas, también alteran la distribución de

esfuerzos y favorecen a la desestabilización (Corominas, 2006).

La infiltración del agua de lluvia en la ladera aumenta las presiones en los poros y en las

fisuras del terreno, reduciendo su resistencia. El ritmo de infiltración lo regula la pendiente

topográfica, el recubrimiento vegetal, la permeabilidad del terreno y el grado de saturación;

es por ello que la lluvia crítica varía de una ladera a otra (Corominas, 2006).

Gostelow (1991) afirma que se pueden presentar dos eventos diferentes de lluvia para

producir inestabilidad en la ladera: una serie de lluvias intensas que ocasionan la reducción

de la resistencia al cortante por disminución de la cohesión aparente, o lluvias de larga

duración que causan aumento de presión en los poros sobre una superficie de falla

generando movimientos de masa mucho más profundos.

18

Los movimientos de masa más característicos de lluvias son los deslizamientos

traslacionales y las corrientes de derrubios, estos pueden ser provocados por lluvias

intensas y de corta duración. La solución más adecuada para su estabilización es la

implementación de drenajes subterráneos (Suárez, 1998).

Durante el Fenómeno del Niño, los vientos alisios se debilitan, acumulándose las masas de

agua cálida en Sudamérica, las que chocan con la corriente de Humboldt, dando como

resultado el incremento de la evaporación del agua, aumentando las lluvias (Paladines, y

otros, 2015), y con ello el riesgo de movimientos de masas.

1.11 Infiltración

Es el movimiento del agua de la superficie hacia el interior del suelo. La infiltración trae

consigo múltiples beneficios como proveer agua a la vegetación, alimentar aguas

subterráneas y corrientes en el periodo de estiaje, reducir inundaciones y prevenir la erosión

del suelo (Mora, 2009).

1.11.1 Capacidad de infiltración.

Es la cantidad máxima de agua que un suelo puede absorber por unidad de superficie

horizontal y por unidad de tiempo, se mide en mm/hora. A medida que la precipitación se

prolonga, la capacidad de infiltración alcanza un valor casi constante y es en donde empieza

el escurrimiento (Mora, 2009).

Entre mayor sea la porosidad, el tamaño de las partículas y el estado de fisuramiento del

suelo, mayor será la capacidad de infiltración. Por otro lado, la infiltración varía en

proporción inversa a la humedad del suelo, es decir, mientras mayor sea la humedad del

suelo, menor será su capacidad de infiltración (Mora, 2009).

1.12 Análisis geoestadístico

La Geoestadística comprende a un conjunto de herramientas y técnicas que sirven para

analizar y predecir los valores de una variable que se muestra distribuida en el espacio o en

el tiempo de una forma continua (Moral, 2004).

1.12.1 Kriging.

Método Kriging, es un método analítico, donde la función de interpolación depende de la

autocorrelación espacial de la variable, que se representa en variogramas. Utiliza datos

tabulares y su posición geográfica para el cálculo de las interpolaciones (Coaguila Núñez,

Tangerino, De Freitas da Silva, & Gonçalves, 2013).

19

El kriging se caracteriza por tener en cuenta no solo la distancia entre las muestras, sino

también la estructura espacial de los datos y se centra en minimizar la varianza del error

esperado (diferencia entre el valor real y el valor estimado), lo que produce un suavizado

generalizado (Rodríguez, 2014; Cañada Torrecilla, Vidal Domínguez, & Moreno Jiménez,

2010). Utiliza funciones matemáticas para añadir más peso en las posiciones más cercanas

a los puntos de muestreo y menores pesos en posiciones más distantes, y así crear nuevos

puntos interpolados basados en estas combinaciones lineares de datos (Coaguila Núñez,

Tangerino, De Freitas da Silva, & Gonçalves, 2013). Existen diferentes tipos de kriging, el

más frecuente es el kriging ordinario o kriging puntual que asume que la variable es

estacionaria y que no tiene tendencia (Benavides, 2011).

CAPÍTULO II

MATERIALES Y MÉTODOS

21

2.1 Materiales y equipos

Los materiales y equipos utilizados en la presente investigación se detallan a continuación.

2.1.1 Dron Phantom 2.

Para el levantamiento topográfico se utilizó un Dron Phantom 2 con cámara de 14

megapixeles de resolución, el cual permite obtener fotografías aéreas con información de las

condiciones generales del terreno. La interpretación de fotografías aéreas es uno de los

sistemas más efectivos para el reconocimiento y demarcación de deslizamientos debido a

que ofrece una vista tridimensional del terreno (Suárez, 1998).

2.1.2 GPS.

Para la obtención de coordenadas geográficas de los puntos de muestreo se usó un GPS

con cámara fotográfica Oregon 550t. Sus características físicas, de rendimiento, mapas y

memoria son las detalladas en la Tabla 1.

Tabla 1: Características de GPS Oregon 550t

Dimensiones de la unidad (Alto/Ancho/Profundidad)

5,8 x 11,4 x 3,5 cm

Peso 192,7 g con pilas Batería 2 pilas AA NiMH incluidas Pantalla táctil Sí Resolución de pantalla 240 x 400 pixeles Memoria/historial 850 MB Receptor de alta sensibilidad Sí Mapas base Sí Mapas preinstalados Sí (topográficos) Posibilidad de agregar mapas Sí Puntos de interés personalizables Sí Waypoints 2000 Rutas 200 Sensor altímetro barométrico Sí Brújula Sí (tres con inclinación compensada) Cámara Sí (3,2 megapixeles con autofocus, 4x

zoom digital) Fuente: https://goo.gl/PXQkmv

Elaboración: El autor

2.1.3 Perforación de pozos.

Se usaron los siguientes materiales para la realización de las perforaciones de 1,5 a 2

metros de profundidad: posteadora, barreta, llaves stillson, flexómetro, tubos PVC de 75 mm

de diámetro y 50 cm de longitud, tapas enroscables para tubos PVC, cemento, arena, agua

y clavos.

https://goo.gl/PXQkmv

22

2.1.4 Equipo Soil Moisture Kit.

La medición del contenido de humedad se usó el Soil Moisture Kit con el sensor SM300

(Figura 2). Este equipo tiene una precisión confiable de ± 2,5%, ofrece un excelente

rendimiento en condiciones normales y salinas, y es estable en amplios rangos de

temperatura y salinidad. El sensor tiene 143 mm de largo, permitiendo que sea introducido

en espacios pequeños (Delta-T Devices, 2015).

Figura 2: Equipo Soil Moisture Kit con sensor SM300 Fuente: El autor Elaboración: El autor

2.1.5 Equipos de laboratorio.

Al realizar los ensayos de clasificación de suelos y de resistencia se siguieron los

procedimientos establecidos en las normas respectivas, así como los equipos y

herramientas que se recomiendan, los mismos que son tamices, Casagrande, equipo de

Corte Directo, recipientes, espátulas, balanzas, horno, equipo de compactación, vaselina.

2.1.6 Pluviómetro.

Los datos de precipitación fueron recogidos de la estación pluviométrica Davis. El

mecanismo del cubo colector de la lluvia contiene un imán del peso de la medida estándar

que tome medidas en 2 mm. El nombre asignado de la estación es Colegio Militar y está

ubicada a una altura de 2033 m.s.n.m, en las coordenadas UTM 17 S WGS84 9563240 N,

697901 E.

2.2 Metodología

2.2.1 Identificación del área de estudio.

Se realizó una visita de reconocimiento de la zona para poder delimitar el área de interés,

evaluar los daños producidos por el movimiento y definir la ubicación de los puntos de

muestreo mediante los cuales se midió el contenido de humedad periódicamente. Tiene una

precisión del 4%

23

Basándose en las definiciones de Alcántara (1999) se determinó visualmente que en la zona

de estudio el movimiento es de tipo rotacional, (Figura 3). Esto se presenta en la zona

central del talud y el suelo desprendido llega al borde de la carretera. Además se observaron

grietas en los alrededores del suelo desplazado.

Figura 3: Reconocimiento de la zona de estudio Fuente: El autor Elaboración: El autor

El movimiento de tierra provocó severos daños en las infraestructuras aledañas; en la Figura

4 se observa que el suelo desplazado se acumuló ladera abajo, obstruyendo el carril

derecho de la vía; en la Figura 5 se presencia el colapso de una vivienda ubicada en la

corona del talud.

Figura 4: Vía obstaculizada por movimiento de ladera Fuente: El autor Elaboración: El autor

Figura 5: Vivienda colapsada

24

Fuente: El autor Elaboración: El autor

2.2.2 Perforación de los puntos de medición de contenido de humedad.

Existen diversos métodos de sondeo, el que se usó para la presente investigación fue un

sondeo manual con barrena hueca o posteadora (Figura 6) debido a que las características

del suelo lo permitieron. Mediante este método se pudieron realizar los pozos con

profundidades de 1,5 a 2 metros, sin la necesidad de realizar calicatas. Luego de tener la

perforación hecha, se introdujo el tubo PVC y se colocó mortero en los bordes para

asegurarlo al tubo e impedir el ingreso de agua como se observa en la Figura 7.

Figura 6: Perforación con posteadora Fuente: El autor Elaboración: El autor

Figura 7: Punto de muestreo de contenido de humedad Fuente: El autor Elaboración: El autor

25

Al inicio de la investigación se instalaron 10 puntos de muestreo de contenido de humedad,

distribuidos estratégicamente en base a la topografía obtenida por el dron; pero debido al

constante movimiento en el que se encuentra la zona, varios pozos fueron cerrados por el

desmoronamiento de sus paredes, por lo que en el transcurso se instalaron más puntos. Su

ubicación se encuentra en el Sistema de coordenadas UTM WGS 84 Zona 17 Sur (Tabla 2)

como se observa en la Figura 8.

Tabla 2: Ubicación y profundidad de puntos de muestreo.

Punto Coordenadas UTM Zona 17 S Z

(m.s.n.m) Profundidad

(m) E (m) N (m)

1 695661,812 9560171,89 2073 1,11 3 695634,125 9560208,81 2171 1,16 4 695606,335 9560197,81 2177 1,13 5 695578,572 9560199,71 2181 1,22 6 695549,01 9560225,58 2169 1,3 7 695613,959 9560301,01 2148 1,04 8 695621,411 9560323,11 2152 1,02 9 695582,538 9560323,19 2154 1,00

10 695549,285 9560354,6 2152 1,34 11 695630,312 9560157,21 2175 1,04 12 695597,00 9560153,00 2104 1,81 13 695552,00 9560149,00 2116 2,02 14 695524,00 9560164,00 2119 1,94 15 695508,00 9560183,00 2116 1,83 17 695667,00 9560256,00 2110 2,11


26

Figura 8: Ubicación geográfica de los puntos de muestreo Elaboración: El autor Fuente: Elaboración propia

2.2.3 Medición de contenido de humedad.

Con el equipo Soil Moisture Kit, descrito en materiales y equipos, se midió el contenido de

humedad periódicamente a través de los puntos de medición. El sensor SM300 se introduce

suavemente en el suelo, en el monitor se presiona ESC y luego READ, y el valor de

contenido de humedad aparece en la pantalla, expresado en porcentaje como se observa en

la Figura 9.

27

Figura 9: Medición de contenido de humedad con equipo Soil Moisture Kit Fuente: El autor Elaboración: El autor

2.2.4 Ensayos de laboratorio.

2.2.4.1 Clasificación de suelos.

Se extrajo muestras representativas de los diferentes tipos de suelo existentes en la zona de

estudio para realizar los ensayos de granulometría y Límites de Atterberg, siguiendo las

normas ASTM D-422 y ASTM D 4318, respectivamente.

2.2.4.2 Resistencia al corte.

Se remoldeó pastillas para someterlas al ensayo de Corte directo, obteniendo los

parámetros de cohesión, coeficiente de fricción e indirectamente la permeabilidad. Esto se

realizó siguiendo la norma ASTM D 3080.

2.2.5 Análisis geoestadístico.

Se utilizó un Sistema de Información Geográfica para la obtención de mapas de superficie

de predicción mediante un modelo digital del terreno obtenido con la topografía y las

mediciones de contenido de humedad obtenidas en el periodo enero-junio.

Los mapas de humedad tienen como objetivo obtener una predicción de la variabilidad de la

humedad que se está dando en el sitio de estudio y evaluar su comportamiento como factor

desencadenante a los movimientos de masa (Pucha, 2016).

El método de interpolación usado para esta investigación fue Kriging Ordinario.

2.2.5.1 Kriging Ordinario.

Para realizar el análisis geoestadístico mediante este método se procedió a cargar en el SIG

el shapefile con la topografía de la zona de estudio, los puntos de medición con sus

coordenadas y las mediciones de contenido de humedad. En la opción de Geostatistical

28

Wizard, se escogió el método Kriging/CoKriging y en la sección de Input Data se seleccionó

la capa en donde se encuentran los puntos y la columna en donde se encuentran las

mediciones, en este caso se llama “CH” como se observa en la Figura 10. En el Tipo de

Kriging se escoge “Ordinario” porque ese método se utilizó en el estudio debido a su mayor

precisión. El tipo de transformación fue logarítmica y en “order of trend removal” se escogió

Second porque es de segundo orden; quedando el segundo paso como se indica en la

Figura 11.

Figura 10: Selección de método Kriging y datos de ingreso Fuente: El autor Elaboración: El autor

29

Figura 11: Selección de tipo de Kriging y tipo de transformación Fuente: El autor Elaboración: El autor

Para el semivariograma se escogieron las características expuestas en la Figura 12.

Figura 12: Características de semivariograma Fuente: El autor Elaboración: El autor

30

En el quinto paso de Kriging se estableció los parámetros de vecindad como se expone en

la Figura 13. Luego se prosiguió dando clic en Next y seguidamente en Finish (Figura 14).

Figura 13: Parámetros de vecindad en método Kriging Fuente: El autor Elaboración: El autor

Figura 14: Validación de datos Fuente: El autor Elaboración: El autor

Para verificar la calidad de un mapa interpolado se utiliza un procedimiento de validación

cruzada o Cross Validation como se observa en la Figura 14, el cual consiste en la

estimación del valor de la variable Z, en este caso es el contenido de humedad, con el

procedimiento de interpolación que quiere validarse, en cada uno de los puntos de

31

muestreo, sin incluir dicho punto de muestreo. De esta manera se conoce para cada punto

de muestreo tanto el valor real como el valor estimado, de forma que la diferencia entre ellos

es el error de estimación en ese punto (Vera, 2012). El error cuadrático medio debería ser

cercano a 1.

Finalmente, se genera un ráster del kriging creado tal como se muestra en la Figura 15.

Figura 15: Ráster rectangular de kriging Fuente: El autor Elaboración: El autor

Este proceso se realizó para cada medición hecha en el periodo de estudio.

CAPÍTULO III

ANÁLISIS DE RESULTADOS

33

3.1 Caracterización mecánica de los suelos

Con el fin de obtener las características de los suelos que existen en la zona de estudio se

realizó los ensayos de clasificación y corte directo.

3.1.1 Clasificación de suelos.

Las muestras de suelo fueron tomadas a 1 y 2 metros de profundidad, provenientes de los

estratos observados en el talud, a partir de las cuales se realizó el ensayo de Límites de

Atterberg, Contenido de humedad y Granulometría. Los resultados se muestran en la Tabla

3.

Tabla 3: Clasificación de suelos

Muestra W (%)

Límites de Atterberg Clasificación

Descripción Límite líquido

(%)

Límite plástico

(%) SUCS AASHTO

Corona 1 14,07 39 25 SC A-2-6 Arena arcillosa

Corona 2 20,13 44 22 SC A-2-7 Arena arcillosa

Pie 1 26,81 58 20 CH A 7 - 6 Arcilla orgánica de

alta plasticidad

Pie 2 36,62 99 37 CH A-7-6 Arcilla orgánica de

alta plasticidad


Fuente: El autor

3.1.2 Ensayo de Corte directo.

Este ensayo se realizó con el objetivo de determinar la cohesión del suelo y el ángulo de

fricción interna; las cargas aplicadas fueron de 2, 4 y 8 kg. Los resultados se muestran en la

Tabla 4.

Tabla 4: Resultados de Corte directo

Muestra Cohesión (kg/cm

2)

Fricción (°)

Corona 1 0,36 31,15

Corona 2 0,33 9,42

Pie 1 0,32 18,78

Pie 2 0,46 56,43


34

3.2 Precipitación

En la Figura 16 se encuentra la precipitación registrada durante el periodo de estudio. Se

observa que en los meses de febrero, marzo y abril hubo mayor precipitación que en los

otros meses, siendo 34,8 mm la precipitación máxima diaria registrada en el mes de marzo.

Figura 16: Precipitación diaria Fuente: El autor Elaboración: El autor

3.3 Mapas de variación de humedad mensuales

Enero

El máximo incremento de humedad se dio entre el periodo 1 y 2, en el punto 4, con un

aumento de 33,7%, seguido del punto 9 con un aumento de 25,3%. Entre el periodo 2 y 3, el

punto 5 fue el que mayor variación tuvo, con un incremento de 26,5% (Tabla 5)

Entre las dos primeras mediciones, existió un incremento general del contenido de humedad

como se observa en las Figuras 17 y 18; en los mapas de humedad, la predicción Kriging

indica que las mayores humedades se concentran en el centro de la zona de estudio, por

donde pasa la carretera. En la tercera medición, la Figura 19 muestra que el flujo de agua se

dirige hacia el Norte, controlado por la pendiente, desde la parte superior del talud a la

inferior y concentrándose parte del agua en el centro de la vía.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

31

-dic

.

20

-en

e.

9-f

eb

.

1-m

ar.

21

-mar

.

10

-ab

r.

30

-ab

r.

20

-may

.

9-j

un

.

29

-ju

n.

Pre

cip

itac

ión

(m

m)

Monitoreo (días)

Precipitación diaria

35

Tabla 5: Variación de contenido de humedad de Enero

Puntos W1 (%)

Variación W2 (%)

Variación W3 (%)

06/01/2017 12/01/2017 25/01/2017

1 30,4 -2,9 27,5 -10,2 17,3

3 28,2 11,1 39,3 2,4 41,7

4 20,8 33,7 54,5 -0,9 53,6

5 24,0 -9,4 14,6 26,5 41,1

6 19,0 21,6 40,6 -1,2 39,4

7 35,1 18,9 54,0 1,5 55,5

8 46,3 3,3 49,6 5,6 55,2

9 14,3 25,3 39,6 6,3 45,9

10 46,2 6,0 52,2 -2,7 49,5

11 20,6 -6,7 13,9 14,6 28,5

Elaboración: El autor Fuente: El autor

Febrero

Entre el periodo de medición 4 y 5 hubo una precipitación acumulada de 7,6 mm, la cual es

mucho inferior a las precipitaciones previas y posteriores. En general, se distingue un

decremento en la humedad, a excepción del punto 4; el flujo del agua está controlado por la

pendiente, acumulándose en la parte inferior del talud y con dirección Noreste (Figuras 20 y

21).

Tabla 6: Variación de humedad en febrero

Puntos W4 (%)

Variación W5 (%)

05/02/2017 10/02/2017

1 30,8 -1,0 29,8

3 42,2 -1,3 40,9

4 33,8 5,5 39,3

5 36,7 -0,8 35,9

6 36,5 -1,0 35,5

7 --- --- 50,0

8 50,6 -2,8 47,8

9 39,2 -2,7 36,5

10 39,5 -9,2 30,3

11 31,9 -5,3 26,6


Marzo

Hubo una precipitación acumulada de 68,8 mm entre las mediciones 5 y 6, en donde existió

un incremento en la humedad en la mayoría de pozos. En los puntos 4 y 5, a pesar de gran

cantidad de lluvia acumulada, existe un decremento de humedad, esto es debido a que el

agua infiltró rápidamente a profundidades mayores porque se encuentran sobre arena

arcillosa, influyendo en el deslizamiento existente; en las Figuras 22 y 23 se observa que

36

estos puntos se encuentran en el centro del talud, donde existe mayor cantidad de suelo

desplazado.

Durante el mes de marzo, se perdió el punto 5 debido al estado activo de movimiento en el

que se encuentra la zona; por otro lado, se incluyó los puntos 12 y 13 en la corona del talud,

con profundidades de 2 metros, siendo más profundos que los primeros.

Para la variación entre el periodo 6 y 7 la precipitación acumulada disminuyó aunque en la

mayoría de puntos existe un aumento en la humedad (Tabla 7), se puede explicar a que el

agua no drenó por la constante precipitación que hubo. Los puntos 8, 9 y 10 donde existió

disminución de humedad, lo que indica que el agua infiltró y drenó hacia los costados

(Figura 23). En el punto 3, donde se encuentra la zona de mayor movimiento, el agua infiltra

rápidamente, causando presiones positivas en el suelo.

Para el análisis de los periodos 7 y 8, a pesar de que la precipitación acumulada incrementó,

se observan varias disminuciones de humedad en la Tabla 7 como en los puntos 3, 6, 11, 12

y 13; sin embargo en el los últimos tres se puede explicar esto debido a que la mayor

cantidad de lluvia surgió en los días posteriores al diez de marzo, y el día anterior a la

medición del 17 de marzo no hubo precipitación.

En el caso de la última variación, pese a que la precipitación disminuye, la humedad

aumenta ligeramente entre los pozos. Esto se explica a que el agua no fue drenada por la

precipitación constante. En la Figura 25 se observa el incremento global de la humedad.

Tabla 7: Variación de humedad en marzo

Punto W6 (%)

Variación W7 (%)

Variación W8 (%)

Variación W9 (%)

02/03/2017 10/03/2017 17/03/2017 25/03/2017

1 38,70 1,40 40,1 5,7 45,8 -20,8 25,0

3 48,90 -4,30 44,6 -1,7 42,9 3,2 46,1

4 33,00 8,00 41,0 8,5 49,5 0,8 50,3

6 24,50 10,40 34,9 -4,2 30,7 2,3 33,0

8 57,20 -8,60 48,6 5,0 53,6 2,7 56,3

9 46,10 -18,40 27,7 14 41,7 2,2 43,9

10 53,00 -15,30 37,7 9,7 47,4 7,7 55,1

11 26,80 7,20 34,0 -4,1 29,9 6,6 36,5

12 8,30 17,80 26,1 -8,9 17,2 11,9 29,1

13 33,80 16,30 50,1 -19,8 30,3 24,7 55,0


Abril

El punto 3 desapareció luego del periodo de medición 10 debido al constante movimiento de

la parte central del talud, junto a la carretera.

37

Debido a la mayor precipitación que se dio en días previos a la medición del 14 de abril, es

notorio el aumento del contenido de humedad en la Figura 26. Luego de ese periodo la

precipitación fue menor, lo que justifica la disminución de humedad entre mediciones

(Figuras 27 y 28); sin embargo el pozo 9 presenta un gran aumento de humedad debido a

su forma cóncava y su ubicación, asumiendo que el flujo de agua se dirigió en esa dirección.

Los pozos 12 y 13 están ubicados en una superficie llana, produciendo el mismo efecto de

retención de agua.

La precipitación acumulada para el periodo 12 disminuyó, no obstante gran parte de ella

ocurrió los días previos a la última medición del mes, lo que causa el pequeño aumento de

humedad en algunos puntos.

Tabla 8: Variación de la humedad en abril

Puntos W10 (%)

Variación W11 (%)

Variación W12 (%)

14/04/2017 22/04/2017 28/04/2017

3 46,7 --- --- --- ---

4 45,1 -2,5 42,6 3,5 46,1

6 26,4 -3,4 23,0 -3,7 19,3

8 58,6 -1,1 57,5 0,8 58,3

9 50,3 8,1 58,4 -9,0 49,4

10 54,4 -0,7 53,7 -3,5 50,2

11 47,0 -5,0 42,0 --- ---

12 35,7 1,3 37,0 2,6 39,6

13 55,6 2,5 58,1 -6,0 52,1


Mayo

Debido a la desaparición de varios puntos por el movimiento, se instalaron tres puntos más

a una profundidad de 2 metros. La precipitación acumulada para el 19 de mayo aumentó,

pero en la Tabla 9 se ve que la humedad disminuyó en la mayoría de los puntos y se debe a

que la precipitación en los cuatro días anteriores fue muy poca en comparación al valor

acumulado, esto permitió que el agua infiltre a profundidades. En el punto 15, el contenido

de humedad fue de 57%, lo cual es muy diferente al comportamiento del resto; se presume

que el nivel freático se halla a esa altura porque en todas las mediciones siguientes el

contenido de humedad resultó similar y el pozo se encontró saturado.

Por otro lado, para el periodo de medición 15 la precipitación disminuyó, aunque la humedad

no varió significativamente en la mayoría de los pozos porque el día anterior hubo una

precipitación de 8,6 mm.

En las Figuras 29, 30 y 31 se contempla que la parte central del talud es la zona más seca y

la humedad se dirige hacia los alrededores. Como en las anteriores mediciones, la zona

38

céntrica es más seca porque el suelo permite una infiltración más rápida, por ser arena,

provocando deslizamiento.

Tabla 9: Variación de humedad en mayo

Puntos W13 (%)

Variación W14 (%)

Variación W15 (%)

05/05/2017 19/05/2017 26/05/2017

1 --- --- 53,8 -7,7 46,1

4 48,4 -13,4 35,0 -2,7 32,3

6 19,7 -1,6 18,1 -11,4 6,7

8 56,8 -0,9 55,9 -2,9 53,0

9 35,0 10,0 45,0 -4,1 40,9

10 49,2 --- --- --- ---

12 36,9 -3,0 33,9 -2,0 31,9

13 51,9 -1,8 50,1 -1,8 48,3

14 23,9 -6,4 17,5 4,8 22,3

15 11,3 45,7 57,0 3,2 60,2

17 --- --- 54,6 -0,5 54,1


Junio

A pesar de que la precipitación disminuyó para la medición del 23 de junio, se debe tener en

cuenta que todos los días previos llovió, impidiendo que algunos pozos drenen el agua

rápidamente, esto se presencia en las Figuras 32 y 33. Los pozos 8, 15 y 17 se encontraron

saturados por la presencia de nivel freático, eso explica los altos contenidos de humedad de

la Tabla 10.

Tabla 10: Variación de humedad en junio

Puntos W13 (%)

Variación W14 (%)

19/06/2017 23/06/2017

4 29,8 9,8 39,6

6 6,5 8,5 15

8 56 0,2 56,2

9 36,9 -5,5 31,4

10 28,7 11,1 39,8

11 --- --- 30,9

12 30,4 -2 28,4

13 37,9 3,8 41,7

14 26,3 -0,6 25,7

15 60 0,4 60,4

17 44,7 2,2 46,9


39

Figura 17: Mapa de variación de humedad (Enero 06-2017) Fuente: El autor Elaboración: El autor


40


Figura 20: Mapa de variación de humedad (Febrero 05-2017) Fuente: El autor Elaboración: El autor

41

Figura 21: Mapa de variación de humedad (Febrero 10-2017) Fuente: El autor Elaboración: El autor

Figura 22: Mapa de variación de humedad (Marzo 02-2017) Fuente: El autor Elaboración: El autor

42



43


Figura 26: Mapa de variación de humedad (Abril 14-2017) Fuente: El autor Elaboración: El autor

44



45

Figura 29: Mapa de variación de humedad (Mayo 05-2017) Fuente: El autor Elaboración: El autor


46


Figura 32: Mapa de variación de humedad (Junio 19-2017) Fuente: El autor Elaboración: El autor

47

Figura 33: Mapa de variación de humedad (Junio 23-2017) Fuente: El autor Elaboración: El autor

Precipitación vs humedad

En la Figura 34 se aprecian 4 gráficas: en la primera se encuentran los pozos 7, 8, 9 y 11,

cuya profundidad varía de 1 a 1,10 metros; en la segunda están los pozos 1, 3, 4 y 5, con

profundidades de 1,10 a 1,30 metros; los pozos 6 y 10 se encuentran en la tercera gráfica, y

tienen profundidades de 1,30 a 1,60 metros. Los pozos 12, 13, 14, 15 y 17 se encuentran en

la Figura 35 y sus profundidades oscilan alrededor de los 2 metros.

48

En pozos con profundidades no mayores a 1,10 metros, el punto 8 (color naranja) es el que

tiene humedades más altas a lo largo de todo el periodo de investigación. Esto es porque se

ubica en una zona llana y en la parte baja del talud, provocando que el flujo de agua se

concentre en esta área. El punto 7 solo tuvo dos mediciones de contenido de humedad

porque posterior a éstas, se saturó completamente, lo que impidió seguir haciéndolo.

En el rango entre 1,30 a 1,60 metros, tomando en cuenta que la profundidad del punto 10

varía solamente 4 centímetros con la del punto 6, el contenido de humedad en todas las

mediciones es en el punto 10. Al igual que el en el punto 8, éste se ubica en una zona con

pendientes muy bajas y se encuentra al pie del talud, ocasionando que el agua se dirija

hacia el lugar y demore en drenarse.

En la Figura 35, los pozos 12 y 14 son los de menor humedad, lo que se justifica por el tipo

de suelo en el que se encuentran que es arena arcillosa, facilitando la infiltración a

profundidades mayores. El punto 17 contiene las mayores mediciones de humedad, se

puede explicar porque se presume que el nivel freático llega a una altura considerable en la

parte baja del talud; de igual manera ocurrió con el punto 7, mismo que está próximo al 17.

Si se observan los mapas de variabilidad de humedad elaborados con el método Kriging

Ordinario, se diferencia claramente que la zona Noreste se encuentra siempre con alto

contenido de humedad, indicando que el flujo de agua se dirige desde la corona al pie del

talud, esto podría estar afectando de manera significativa a la elevación del nivel freático.

49

Figura 34: Variación de la humedad según las profundidades de los pozos Fuente: El autor Elaboración: El autor

15

25

35

45

55

65

Co

nte

nid

o d

e h

um

edad

(%

)

Punto 1Punto 3Punto 4

0

20

40

60

80

Co

nte

nid

o d

e h

um

ed

ad

(%)

Punto 7Punto 8Punto 9

0

10

20

30

40

50

60

Co

nte

nid

o d

e h

um

ed

ad

(%)

Punto 6

Punto 10

0

5

10

15

20

25

30

35

40

31

-dic

.

20

-en

e.

9-f

eb

.

1-m

ar.

21

-mar

.

10

-ab

r.

30

-ab

r.

20

-may

.

9-j

un

.

Pre

cip

itac

ión

(m

m)

Monitoreo (días)

50

Figura 35: Variación de humedad en pozos Fuente: El autor Elaboración: El autor

A lo largo de la investigación, se realizó 17 muestreos de contenido de humedad a través de

los puntos de medición instalados en el terreno. La tabla 11 muestra estadísticas

descriptivas de estos patrones de humedad promediados; la primera columna representa la

precipitación acumulada entre los intervalos de mediciones, en la media se hizo un promedio

de los datos de contenido de humedad tomados en campo en las fechas indicadas, 2 se

refiere a la varianza del contenido de humedad y CV representa el coeficiente de variación.

En la tabla 11 se observa las diferencias en las características estadísticas del contenido de

humedad entre los meses en donde se realizó las mediciones.

0

10

20

30

40

50

60

70C

on

ten

ido

de

hu

me

dad

(%

) Punto 12 Punto 13 Punto 14 Punto 15 Punto 17

0

5

10

15

20

25

30

35

40

28

-fe

b.

20

-mar

.

9-a

br.

29

-ab

r.

19

-may

.

8-j

un

.

Pre

cip

itac

ión

(m

m)

Monitoreo (días)

51

Tabla 11: Estadísticas descriptivas de humedad promediada de puntos de muestreo.

Fecha de medición

Precipitación acumulada

al día de medición

(mm)

Humedad Media (%)

2 (%)

2

Desviación estándar

(%)

Rango (%)

CV (%)

06/01/2017 6,6 28,49 123,47 11,11 32,0 39

12/01/2017 6,2 38,58 234,52 15,31 40,6 40

25/01/2017 48,2 42,77 150,73 12,28 38,2 29

05/02/2017 31,0 37,26 36,33 6,03 19,8 16

10/02/2017 7,6 37,26 57,12 7,56 23,4 20

02/03/2017 68,8 30,86 389,72 19,74 48,9 64

10/03/2017 14,4 38,48 65,20 8,07 24,0 21

17/03/2017 24,8 38,90 129,47 11,38 36,4 29

25/03/2017 17,6 43,03 132,27 11,50 31,3 27

14/04/2017 117,4 46,64 103,60 10,18 32,2 22

22/04/2017 31,0 46,54 160,99 12,69 35,4 27

28/04/2017 10,0 45,00 160,76 12,68 39,0 28

05/05/2017 6,8 35,62 244,71 15,64 45,5 44

19/05/2017 25,8 42,09 230,76 15,19 39,5 36

26/05/2017 13,6 39,58 269,79 16,43 53,5 41

19/06/2017 35,2 35,72 238,08 15,43 53,5 43

23/06/2017 3,4 37,82 179,78 13,41 45,4 35 Fuente: El autor Elaboración: El autor

En la Tabla 11 se observa que la humedad media se mantiene en valores cercanos, sin

embargo los valores más altos se deben a las grandes precipitaciones que hubo en ese

periodo, siendo la precipitación máxima acumulada de 117, 4 mm en abril. Los valores del

Coeficiente de variación son en su mayoría bajos, a excepción del CV de 64.

52

CONCLUSIONES

Los ensayos de laboratorio indicaron que en la zona de estudio existen suelos finos

clasificados como arcilla orgánica de alta plasticidad y arena arcillosa, según la norma

AASHTO y SUCS.

Durante los periodos de medición se observó que los pozos con profundidades cercanas a 2

metros estaban saturados permanentemente, por lo que se presume que el nivel freático se

encuentra muy elevado.

El análisis de resultados muestra que la precipitación afecta a las capas superficiales y del

terreno, mientras que el contenido de humedad de los suelos más profundos está

gobernado por el nivel freático. Al ser la capa superficial conformada por arena, el agua

infiltra fácilmente a capas profundas, en este caso a la arcilla, cuya plasticidad produce una

película sobre las partículas con efecto lubricante, favoreciendo al deslizamiento cuando se

ejerce presión. Además las arcillas al encontrarse saturadas, tienden a aumentar su

volumen; estos cambios bruscos pueden ocasionar deslizamientos.

La ventaja del análisis geoestadístico de las mediciones de contenido de humedad es que

proporciona mapas de correlación espacial de los datos, lo que ayuda a visualizar y

entender la variabilidad de la humedad en el área de interés.

Debido al deslizamiento continuo del suelo se perdió varios puntos de medición, por lo que

fue necesario incrementar el número de pozos y distribuirlos uniformemente en la zona para

mejorar el análisis geoestadístico y disminuir el porcentaje de error.

De los resultados obtenidos se evidencia que la morfología del terreno afecta el contenido

de humedad que tendrá el suelo porque al existir zonas llanas o concavidades, el agua no

drena rápidamente hacia los cauces naturales. Pendientes mayores aportan al escurrimiento

y drenaje del agua lluvia, siendo la topografía un factor importante en la variación espacio-

temporal del contenido de humedad.

Los valores del Coeficiente de Variación indican una mayor homogeneidad de contenido de

humedad en los meses de febrero, marzo y abril. Se evidencia heterogeneidad en los

valores de CV de los meses de mayo y junio, esto se explica porque hubo mayor capacidad

de infiltración en las zonas céntricas y presencia de nivel freático en otros puntos, lo que

causó resultados de CV mayores. Los valores medios de contenido de humedad para las 17

mediciones fueron similares, indicando que éstas no fueron influenciadas por factores

externos en la distribución.

53

RECOMENDACIONES

Se recomienda ejecutar obras de mitigación en los deslizamientos como sistemas de

drenajes subterráneos o canalización de aguas mediante membranas para conducir

adecuadamente el agua existente y así evitar el incremento del contenido de humedad de

los suelos, en especial cuando haya arcilla de alta plasticidad en la zona.

Antes de realizar una obra civil, es recomendable realizar estudios de suelos y tomar en

cuenta el clima del lugar, debido a que éstos son los factores principales que contribuyen a

los deslizamientos, de esta manera se evitarán pérdidas económicas.

Se recomienda monitorear el movimiento de suelos que se está presentando en la Vía de

Integración Barrial para determinar la magnitud de los deslizamientos y el área afectada.

54

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historia y tendencias. Cambio climático y biodiversidad: Estudio de caso de los páramos del Parque

Nacional Podocarpus, 43-63.

Suarez, J. (1998). Deslizamientos y estabilidad de taludes en zonas tropicales. Bucaramanga:

Ingeniería de suelos Ltda.

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57

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plagas. Tesis de grado, Guayaquil.

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slope under Rainfall Infiltration. ASCE, 1-2.

Zonal de Educación, Zona 7. (Abril de 2011). Educación ambiental con enfoque de interculturalidad .

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ANEXOS

59

A.1 Resultados de ensayos de laboratorio

Tabla A.1.1: Ensayos de Clasificación de suelos-Corona 1


PROYECTO :

OBRA: PROYECTO DE FIN DE TITULACIÓN NORMA: ASTM D 4318, AASHTO T-27

LOCALIZACIÓN: BARRIO SAN JOSÉ DE PANAMÁ-LOJA CALICATA: 1

SOLICITADO: DIRECTOR DE PROYECTO DE FIN DE TITULACIÓN MUESTRA: 1

REALIZADO: MARÍA ALEJANDRA ARGUDO ORTEGA PROFUNDIDAD: 1.5 m

FECHA:

GOLPES PESO HUM. PESO SECO CÁPSULA w % RESULTADO

1.CONTENIDO DE AGUA 260,99 237,40 71,04 14,18

269,20 243,85 63,27 14,04 14,11

2.- LÍM. LÍQUIDO 18 84,30 80,23 70,04 39,94

24 83,36 79,17 68,29 38,51

29 77,45 74,01 65,07 38,48

37 83,23 78,49 66,00 37,95 39

3.- LÍMITE PLÁSTICO 74,09 73,78 72,55 25,20

66,59 66,22 64,77 25,52 25

4.- GRANULOMETRÍA 5.- CLASIFICACIÓN

PESO IN= 952,37 (H/S) S GRAVA 0,09

PESO INICIAL DE CÁLCULO: 952,37 ARENA 66,20

FINOS 33,71

TAMIZ PESO RT. % RET % PASA

LL = 39,00

1" 0,00 0,00 100,00 LP = 25,00

3/4" 0,00 0,00 100,00 IP = 14,00

1/2" 0,00 0,00 100,00

3/8" 0,00 0,00 100,00 CLASIFICACIÓN

No. 4 0,82 0,09 99,91 SUCS : SC

No. 10 28,00 2,94 97,06 AASHTO: A-2-6 A-7-6

No. 40 349,35 36,68 63,32 IG(86): 1

No. 200 631,32 66,29 33,71 IG(45): 1

M.Sc. Maria Soledad Segarra Morales. María Alejandra Argudo Ortega

DIRECTOR DE PROYECTO PROFESIONAL EN FORMACIÓN

ANÁLISIS DE INCIDENCIA DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS SUELOS EN EL MOVIMIENTO DE LADERAS ASOCIADO A

INFRAESTRUCTURAS DE CARRETERAS, MEDIANTE MÉTODOS ESTADÍSTICOS.

27/01/2017

CLASIFICACIÓN SUCS: Suelo areno arcilloso (SC)

Observaciones: La toma de muestras es realizada por el profesional en formación y llevada al laboratorio de la UTPL.

INF-LAB-UCG-001-2017

DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL

LABORATORIOS UCG - UTPL

ENSAYO DE CLASIFICACIÓN

38

38

39

39

40

40

41

1,15 1,20 1,25 1,30 1,35 1,40 1,45 1,50

HU

ME

DA

D %

GOLPES (LOG)

LÍMITE LÍQUIDO

60

Tabla A.1.2: Ensayos de clasificación de suelos-Corona 2


PROYECTO :





FECHA:



340,75 293,00 59,53 20,45 20,13

2.- LÍM. LÍQUIDO 15 80,36 74,91 62,85 45,19

24 80,33 76,09 66,62 44,77

29 81,97 77,28 66,62 44,00

34 77,60 73,51 64,05 43,23 44

3.- LÍMITE PLÁSTICO 71,48 71,10 69,41 22,49

65,66 65,45 64,51 22,34 22




FINOS 34,31


LL = 44,00

1" 0,00 0,00 100,00 LP = 22,00

3/4" 0,00 0,00 100,00 IP = 22,00

1/2" 0,00 0,00 100,00

3/8" 2,64 0,20 99,80 CLASIFICACIÓN

No. 4 62,68 4,72 95,28 SUCS : SC

No. 10 280,88 21,14 78,86 AASHTO: A-2-7 A-7-6

No. 40 624,90 47,02 52,98 IG(86): 2

No. 200 872,98 65,69 34,31 IG(45): 2

M.Sc. María Soledad Segarra Morales María Alejandra Argudo Ortega




27/01/2017

CLASIFICACIÓN SUCS: Suelo arena arcillosa (SC)






43

44

44

45

45

46

46

1,15 1,20 1,25 1,30 1,35 1,40 1,45 1,50

HU

ME

DA

D %

GOLPES (LOG)

LÍMITE LÍQUIDO

61

Tabla A.1.3: Ensayos de clasificación de suelos-Pie 1

Elabooración: El autor

PROYECTO :





FECHA:



247,43 197,93 69,55 38,56 38,06

2.- LÍM. LÍQUIDO 15 64,42 59,07 53,43 94,86

20 75,55 71,01 66,07 91,90

28 78,70 74,02 68,89 91,23

32 70,30 66,05 61,39 91,20 92

3.- LÍMITE PLÁSTICO 62,22 62,11 61,21 12,22

70,33 70,24 69,45 11,39 12




FINOS 87,18


LL = 92,00

1" 0,00 0,00 100,00 LP = 12,00

3/4" 0,00 0,00 100,00 IP = 80,00

1/2" 0,00 0,00 100,00

3/8" 0,00 0,00 100,00 CLASIFICACIÓN

No. 4 0,56 0,05 99,95 SUCS : CH

No. 10 7,98 0,76 99,24 AASHTO: A-7-6 A-7-6

No. 40 60,29 5,75 94,25 IG(86): 75

No. 200 134,44 12,82 87,18 IG(45): 20









27/01/2017

CLASIFICACIÓN SUCS: Suelo arcilloso de alta plasticidad (SC)


91

91

92

92

93

93

94

94

95

95

96

1,15 1,20 1,25 1,30 1,35 1,40 1,45 1,50

HU

ME

DA

D %

GOLPES (LOG)

LÍMITE LÍQUIDO

62

Tabla A.1.4: Ensayos de Clasificación de suelos-Pie 2


PROYECTO :





FECHA:



219,53 174,97 54,45 36,97 36,76

2.- LÍM. LÍQUIDO 22 72,31 66,95 61,58 99,81

26 74,96 70,51 66,00 98,67

32 68,87 64,58 60,10 95,76

40 79,57 75,04 70,23 94,18 99

3.- LÍMITE PLÁSTICO 64,18 63,94 63,31 38,10

69,65 69,48 69,01 37,63 38




FINOS 99,35


LL = 99,00

1" 0,00 0,00 100,00 LP = 38,00

3/4" 0,00 0,00 100,00 IP = 61,00

1/2" 0,00 0,00 100,00

3/8" 0,00 0,00 100,00 CLASIFICACIÓN

No. 4 0,00 0,00 100,00 SUCS : CH

No. 10 0,77 0,09 99,91 AASHTO: A-7-6 A-7-5

No. 40 1,18 0,14 99,86 IG(86): 75

No. 200 5,43 0,65 99,35 IG(45): 20









27/01/2017

CLASIFICACIÓN SUCS: Suelo arcilloso de alta plasticidad (SC)


93

94

95

96

97

98

99

100

101

1,15 1,20 1,25 1,30 1,35 1,40 1,45 1,50

HU

ME

DA

D %

GOLPES (LOG)

LÍMITE LÍQUIDO

63

Tabla A.1.5: Ensayos de Corte Directo-Corona 1


Proyecto: Pastilla # 3

Trabajo No:

Localización del proyecto: BARRIO SAN JOSÉ DE PANAMÁ-LOJA Perforación No: Muestra No:

Descripción del suelo: ARENA ARCILLOSA Profundidad de la muestra:

Realizado por: MARÍA ALEJANDRA ARGUDO ORTEGA Fecha de la Práctica: 27/03/2017

Datos para obtener la densidad de la muestra si no inalterada: Datos para contenido de humedad:

Peso inicial recipiente + suelo= gr Peso suelo húmedo +lata= 273,22 gr

Peso final recipiente + suelo= gr Peso suelo seco+lata= 252,16 gr

Peso del suelo usado= gr peso de la lata= 61,38 gr

Peso del agua= 21,06 gr

Datos de la muestra para corte: Peso del suelo seco= 190,78 gr

Dimensiones para la muestra: Contenido humedad [w%]= 11,04 %

Diametrio= 6,29 cm

Altura= 2,73 cm Peso= 163,7 gr

Área 31,07 cm^2 Ƴ Húmeda= 1,93 gr/cm^3

Volumen= 84,83 cm^3 Ƴ Seca= 1,74 gr/cm^3

Carga normal= 2 kg Esfuerzo normal= 0,51 Kpa

Velocidad de carga= /min Constante del Anillo= 0,1815 kg/div

Fuerza vertical= 122 N Brazo de Palanca= 61 cm

Lectura

Deformimetro

Vertical

Desplazamient

o Vertical

ΔV

Lectura

Deformimetro

Horizontal

Desplazamient

o Horizontal

ΔH

Área

[cm2]

Deformimetro de

Carga

Fuerza Cortante

Horizontal [kg]

Esfuerzo

cortante

ґ

[Kg/cm^2]

0,00 0,00 0,00 0,00 31,07 0 0,00 0,00

0,2 0,002 5,00 0,05 31,07 34 6,17 0,20

0,2 0,002 10,00 0,1 31,07 37,5 6,81 0,22

0,2 0,002 20,00 0,2 31,07 44 7,99 0,26

0,2 0,002 30,00 0,3 31,07 49 8,89 0,29

0,2 0,002 40,00 0,4 31,07 54 9,80 0,32

0,2 0,002 50,00 0,5 31,07 61,5 11,16 0,36

0,2 0,002 60,00 0,6 31,07 66 11,98 0,39

0,2 0,002 70,00 0,7 31,07 70 12,71 0,41

0,2 0,002 80,00 0,8 31,07 75 13,61 0,44

0,2 0,002 90,00 0,9 31,07 79 14,34 0,46

0,2 0,002 100,00 1 31,07 83 15,06 0,48

0,2 0,002 110,00 1,1 31,07 86 15,61 0,50

0,2 0,002 120,00 1,2 31,07 91,5 16,61 0,53

0,2 0,002 130,00 1,3 31,07 95 17,24 0,55

0,3 0,003 140,00 1,4 31,07 97,5 17,70 0,57

1,7 0,017 150,00 1,5 31,07 102,3 18,57 0,60

3,4 0,034 160,00 1,6 31,07 104 18,88 0,61

4,8 0,048 170,00 1,7 31,07 104,9 19,04 0,61

6,5 0,065 180,00 1,8 31,07 106,5 19,33 0,62

7,8 0,078 190,00 1,9 31,07 108 19,60 0,63

8,8 0,088 200,00 2 31,07 110,5 20,06 0,65

9,2 0,092 210,00 2,1 31,07 111 20,15 0,65

12,3 0,123 211,00 2,11 31,07 112,00 20,33 0,65

15,6 0,156 212,00 2,12 31,07 111,90 20,31 0,65

17,3 0,173 213,00 2,13 31,07 111,90 20,31 0,65

18,1 0,181 214,00 2,14 31,07 112,00 20,33 0,65

22,1 0,221 215,00 2,15 31,07 110,90 20,13 0,65

25,8 0,258 216,00 2,16 31,07 109,00 19,78 0,64

30 0,3 217,00 2,17 31,07 108,50 19,69 0,63

31,4 0,314 218,00 2,18 31,07 108,50 19,69 0,63

31,4 0,314 219,00 2,19 31,07 106,00 19,24 0,62

31,4 0,314 220,00 2,2 31,07 104,00 18,88 0,61

0,65

DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL LABORATORIOS UCG - UTPL

ENSAYO DE CORTE DIRECTO

ANÁLISIS DE INCIDENCIA DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS SUELOS EN EL

MOVIMIENTO DE LADERAS ASOCIADO A INFRAESTRUCTURAS DE CARRETERAS,

MEDIANTE MÉTODOS ESTADÍSTICOS.

64



Proyecto: Pastilla # = 2

Trabajo No:











Diametrio= 6,29 cm




Carga normal= 4 kg Esfuerzo normal= 1,03 kpa



Lectura

Deformimetro

Vertical

Desplazamient

o Vertical

ΔV

Lectura

Deformimetro

Horizontal

Desplazamient

o Horizontal

ΔH

Área

[cm2]

Deformimetro de

Carga

Fuerza Cortante

Horizontal [kg]

Esfuerzo

cortante

ґ

[Kg/cm^2]

0 0,0000 0 0,00 31,03 0,00 0,00 0,00

0 0,0000 5 0,05 31,03 32,00 5,81 0,19

0,5 0,0050 10 0,1 31,03 35,50 6,44 0,21

0,5 0,0050 20 0,2 31,03 47,50 8,62 0,28

0,5 0,0050 30 0,3 31,03 58,50 10,62 0,34

0,5 0,0050 40 0,4 31,03 67,50 12,25 0,39

0,5 0,0050 50 0,5 31,03 77,50 14,07 0,45

0,25 0,0025 60 0,6 31,03 87,50 15,88 0,51

0,1 0,0010 70 0,7 31,03 97,50 17,70 0,57

0,1 0,0010 80 0,8 31,03 107,50 19,51 0,63

0,1 0,0010 90 0,9 31,03 117,50 21,33 0,69

0,1 0,0010 100 1 31,03 127,50 23,14 0,75

0,1 0,0010 110 1,1 31,03 138,50 25,14 0,81

0,1 0,0010 120 1,2 31,03 151,50 27,50 0,89

0,1 0,0010 130 1,3 31,03 157,50 28,59 0,92

0,1 0,0010 140 1,4 31,03 163,00 29,58 0,95

0,1 0,0010 150 1,5 31,03 167,50 30,40 0,98

0,1 0,0010 160 1,6 31,03 173,50 31,49 1,01

0,1 0,0010 170 1,7 31,03 177,50 32,22 1,04

0,1 0,0010 180 1,8 31,03 173,50 31,49 1,01

1,04






65




Trabajo No:











Diametrio= 6,34 cm




Carga normal= 8 kg Esfuerzo normal [σ] = 2,03 kpa



Lectura

Deformimetro

Vertical

Desplazamient

o Vertical

ΔV

Lectura

Deformimetro

Horizontal

Desplazamient

o Horizontal

ΔH

Área

[cm2]

Deformimetro de

Carga

Fuerza Cortante

Horizontal [kg]

Esfuerzo

cortante

ґ

[Kg/cm^2]

0 0,00 0 0,00 31,57 0,00 0,00 0,00

0 0 5 0,05 31,57 101,00 18,33 0,58

0 0 10 0,1 31,57 106,00 19,24 0,61

0 0 20 0,2 31,57 122,00 22,14 0,70

0 0 30 0,3 31,57 132,00 23,96 0,76

0 0 40 0,4 31,57 144,00 26,14 0,83

0,5 0,005 50 0,5 31,57 159,00 28,86 0,91

1 0,01 60 0,6 31,57 168,60 30,60 0,97

1,2 0,012 70 0,7 31,57 175,12 31,78 1,01

1,5 0,015 80 0,8 31,57 188,50 34,21 1,08

2 0,02 90 0,9 31,57 193,30 35,08 1,11

2,75 0,0275 100 1 31,57 201,60 36,59 1,16

3 0,03 110 1,1 31,57 209,00 37,93 1,20

3,1 0,031 120 1,2 31,57 215,00 39,02 1,24

3,1 0,031 130 1,3 31,57 219,00 39,75 1,26

3,1 0,031 140 1,4 31,57 225,40 40,91 1,30

3,1 0,031 150 1,5 31,57 232,50 42,20 1,34

3,1 0,031 160 1,6 31,57 237,00 43,02 1,36

3,1 0,031 170 1,7 31,57 240,50 43,65 1,38

3,1 0,031 180 1,8 31,57 241,60 43,85 1,39

3,1 0,031 190 1,9 31,57 242,20 43,96 1,39

2,3 0,023 200 2 31,57 244,10 44,30 1,40

2 0,02 210 2,1 31,57 251,00 45,56 1,44

1,5 0,015 220 2,2 31,57 251,50 45,65 1,45

1,25 0,0125 230 2,3 31,57 251,50 45,65 1,45

1 0,01 240 2,4 31,57 255,50 46,37 1,47

1 0,01 241 2,41 31,57 256,00 46,46 1,47

1 0,01 242 2,42 31,57 259,20 47,04 1,49

1 0,01 243 2,43 31,57 264,00 47,92 1,52

1 0,01 244 2,44 31,57 265,10 48,12 1,52

1,1 0,011 245 2,45 31,57 268,40 48,71 1,54

1,5 0,015 246 2,46 31,57 271,00 49,19 1,56

2 0,02 247 2,47 31,57 271,50 49,28 1,56

3 0,03 248 2,48 31,57 274,00 49,73 1,58

1,58






66

Figura A.1.8: Gráficas de Corte Directo-Corona 1


67




Trabajo No:











Diametrio= 6,29 cm







Lectura

Deformimetro

Vertical

Desplazamiento

Vertical ΔV

Lectura

Deformimetro

Horizontal

Desplazamiento

Horizontal ΔH

Área

[cm2]

Deformimetro de

Carga

Fuerza Cortante

Horizontal [kg]

Esfuerzo

cortante ґ

[Kg/cm^2]

0 0,0000 0 0,00 31,03 0,00 0,00 0,00

0 0,0000 5 0,05 31,03 28,50 5,17 0,17

1 0,0100 10 0,1 31,03 35,50 6,44 0,21

1,5 0,0150 20 0,2 31,03 42,50 7,71 0,25

2,5 0,0250 30 0,3 31,03 47,50 8,62 0,28

3 0,0300 40 0,4 31,03 53,50 9,71 0,31

3,5 0,0350 50 0,5 31,03 60,50 10,98 0,35

3,8 0,0380 60 0,6 31,03 65,50 11,89 0,38

3,8 0,0380 70 0,7 31,03 68,50 12,43 0,40

3,8 0,0380 80 0,8 31,03 74,50 13,52 0,44

4 0,0400 90 0,9 31,03 82,50 14,97 0,48

4 0,0400 100 1 31,03 86,50 15,70 0,51

4 0,0400 110 1,1 31,03 86,10 15,63 0,50

3,5 0,0350 120 1,2 31,03 86,00 15,61 0,50

3,5 0,0350 130 1,3 31,03 85,50 15,52 0,50

3,1 0,0310 140 1,4 31,03 85,20 15,46 0,50

3,1 0,0310 150 1,5 31,03 84,50 15,34 0,49

0,51






68




Trabajo No:











Diametrio= 6,33 cm







Lectura

Deformimetro

Vertical

Desplazamient

o Vertical

ΔV

Lectura

Deformimetro

Horizontal

Desplazamient

o Horizontal

ΔH

Área

[cm2]

Deformimetro de

Carga

Fuerza Cortante

Horizontal [kg]

Esfuerzo

cortante

ґ

[Kg/cm^2]

0,00 0,00 0,00 0,00 31,42 0 0,00 0,00

0,2 0,002 5,00 0,05 31,42 12 2,18 0,07

0,2 0,002 10,00 0,1 31,42 15 2,72 0,09

0,4 0,004 20,00 0,2 31,42 17 3,09 0,10

0,6 0,006 30,00 0,3 31,42 18 3,27 0,10

0,8 0,008 40,00 0,4 31,42 21,1 3,83 0,12

0,8 0,008 50,00 0,5 31,42 24,5 4,45 0,14

0,8 0,008 60,00 0,6 31,42 29 5,26 0,17

0,9 0,009 70,00 0,7 31,42 31,3 5,68 0,18

1,4 0,014 80,00 0,8 31,42 35,7 6,48 0,21

2,8 0,028 90,00 0,9 31,42 39,9 7,24 0,23

2,9 0,029 100,00 1 31,42 44,3 8,04 0,26

2,9 0,029 110,00 1,1 31,42 47,5 8,62 0,27

3 0,03 120,00 1,2 31,42 51,5 9,35 0,30

3,2 0,032 130,00 1,3 31,42 54 9,80 0,31

4,2 0,042 140,00 1,4 31,42 57,6 10,45 0,33

4,8 0,048 150,00 1,5 31,42 60,5 10,98 0,35

6 0,06 160,00 1,6 31,42 63,8 11,58 0,37

6,2 0,062 170,00 1,7 31,42 66 11,98 0,38

6,2 0,062 180,00 1,8 31,42 68,8 12,49 0,40

6,2 0,062 190,00 1,9 31,42 69,9 12,69 0,40

7 0,07 200,00 2 31,42 69,9 12,69 0,40

7 0,07 210,00 2,1 31,42 68,2 12,38 0,39

0,40






69




Trabajo No:











Diametrio= 6,32 cm







Lectura

Deformimetro

Vertical

Desplazamiento

Vertical ΔV

Lectura

Deformimetro

Horizontal

Desplazamiento

Horizontal ΔH

Área

[cm2]

Deformimetro de

Carga

Fuerza Cortante

Horizontal [kg]

Esfuerzo

cortante ґ

[Kg/cm^2]

0 0,00 0 0,00 31,32 0,00 0,00 0,00

1 0,01 5 0,05 31,32 74,00 13,43 0,43

1,2 0,012 10 0,1 31,32 77,00 13,98 0,45

1,2 0,012 20 0,2 31,32 79,00 14,34 0,46

1,2 0,012 30 0,3 31,32 78,90 14,32 0,46

1,3 0,013 40 0,4 31,32 80,00 14,52 0,46

1,3 0,013 50 0,5 31,32 82,00 14,88 0,48

1,4 0,014 60 0,6 31,32 84,00 15,25 0,49

1,4 0,014 70 0,7 31,32 87,00 15,79 0,50

1,6 0,016 80 0,8 31,32 89,40 16,23 0,52

1,8 0,018 90 0,9 31,32 91,00 16,52 0,53

1,8 0,018 100 1 31,32 94,90 17,22 0,55

1,8 0,018 110 1,1 31,32 97,70 17,73 0,57

3,1 0,031 120 1,2 31,32 98,20 17,82 0,57

3,1 0,031 130 1,3 31,32 99,80 18,11 0,58

3,2 0,032 140 1,4 31,32 99,90 18,13 0,58

3,8 0,038 150 1,5 31,32 101,70 18,46 0,59

4 0,04 160 1,6 31,32 105,00 19,06 0,61

4 0,04 170 1,7 31,32 108,50 19,69 0,63

4,8 0,048 180 1,8 31,32 111,60 20,26 0,65

4,8 0,048 190 1,9 31,32 114,00 20,69 0,66

5 0,05 200 2 31,32 113,20 20,55 0,66

5,8 0,058 210 2,1 31,32 114,10 20,71 0,66

6,2 0,062 220 2,2 31,32 113,70 20,64 0,66

7 0,07 230 2,3 31,32 114,00 20,69 0,66

7,8 0,078 240 2,4 31,32 114,00 20,69 0,66

0,66






70

Figura A.1.12: Gráficas de Corte Directo-Corona 2


71

Tabla A.1.13: Ensayos de Corte Directo-Pie 1



Trabajo No:











Diametrio= 6,48 cm







Lectura

Deformimetro

Vertical

Desplazamient

o Vertical

ΔV

Lectura

Deformimetro

Horizontal

Desplazamient

o Horizontal

ΔH

Área

[cm2]

Deformimetro de

Carga

Fuerza Cortante

Horizontal [kg]

Esfuerzo

cortante

ґ

[Kg/cm^2]

0,00 0,00 0,00 0,00 32,98 0 0,00 0,00

0,1 0,001 5,00 0,05 32,98 31,5 5,72 0,17

0,1 0,001 10,00 0,1 32,98 33,1 6,01 0,18

0,1 0,001 20,00 0,2 32,98 35,9 6,52 0,20

0,1 0,001 30,00 0,3 32,98 39 7,08 0,21

0,1 0,001 40,00 0,4 32,98 42,9 7,79 0,24

0,5 0,005 50,00 0,5 32,98 48,7 8,84 0,27

0,6 0,006 60,00 0,6 32,98 53,5 9,71 0,29

0,75 0,0075 70,00 0,7 32,98 59 10,71 0,32

0,85 0,0085 80,00 0,8 32,98 64,5 11,71 0,35

1 0,01 90,00 0,9 32,98 69 12,52 0,38

1,25 0,0125 100,00 1 32,98 71,8 13,03 0,40

2 0,02 110,00 1,1 32,98 73,6 13,36 0,41

2 0,02 120,00 1,2 32,98 76 13,79 0,42

2,5 0,025 130,00 1,3 32,98 78 14,16 0,43

3 0,03 140,00 1,4 32,98 79,5 14,43 0,44

4 0,04 150,00 1,5 32,98 80,5 14,61 0,44

5 0,05 160,00 1,6 32,98 81,8 14,85 0,45

6 0,06 170,00 1,7 32,98 82,2 14,92 0,45

7 0,07 180,00 1,8 32,98 82 14,88 0,45

7,5 0,075 190,00 1,9 32,98 83 15,06 0,46

8,5 0,085 200,00 2 32,98 84 15,25 0,46

9 0,09 210,00 2,1 32,98 85 15,43 0,47

9,5 0,095 211,00 2,11 32,98 85,50 15,52 0,47

11 0,11 212,00 2,12 32,98 86,60 15,72 0,48

12 0,12 213,00 2,13 32,98 86,50 15,70 0,48

0,48






72




Trabajo No:











Diametrio= 6,31 cm







Lectura

Deformimetro

Vertical

Desplazamient

o Vertical

ΔV

Lectura

Deformimetro

Horizontal

Desplazamient

o Horizontal

ΔH

Área

[cm2]

Deformimetro de

Carga

Fuerza Cortante

Horizontal [kg]

Esfuerzo

cortante

ґ

[Kg/cm^2]

0 0,0000 0 0,00 31,27 0,00 0,00 0,00

0 0,0000 5 0,05 31,27 71,20 12,92 0,41

0 0,0000 10 0,1 31,27 74,80 13,58 0,43

0 0,0000 20 0,2 31,27 80,70 14,65 0,47

0 0,0000 30 0,3 31,27 83,90 15,23 0,49

0 0,0000 40 0,4 31,27 88,50 16,06 0,51

0 0,0000 50 0,5 31,27 91,80 16,66 0,53

0 0,0000 60 0,6 31,27 95,40 17,32 0,55

0 0,0000 70 0,7 31,27 98,70 17,91 0,57

0 0,0000 80 0,8 31,27 102,70 18,64 0,60

0 0,0000 90 0,9 31,27 103,80 18,84 0,60

0,5 0,0050 100 1 31,27 106,90 19,40 0,62

0,5 0,0050 110 1,1 31,27 109,00 19,78 0,63

0,5 0,0050 120 1,2 31,27 110,70 20,09 0,64

0,5 0,0050 130 1,3 31,27 112,00 20,33 0,65

0,5 0,0050 140 1,4 31,27 113,50 20,60 0,66

0,5 0,0050 150 1,5 31,27 114,80 20,84 0,67

0,9 0,0090 160 1,6 31,27 115,30 20,93 0,67

1 0,0100 170 1,7 31,27 114,20 20,73 0,66

0,67






73




Trabajo No:











Diametrio= 6,35 cm







Lectura

Deformimetro

Vertical

Desplazamient

o Vertical

ΔV

Lectura

Deformimetro

Horizontal

Desplazamient

o Horizontal

ΔH

Área

[cm2]

Deformimetro de

Carga

Fuerza Cortante

Horizontal [kg]

Esfuerzo

cortante

ґ

[Kg/cm^2]

0 0,00 0 0,00 31,67 0,00 0,00 0,00

0 0 5 0,05 31,67 121,80 22,11 0,70

0 0 10 0,1 31,67 128,00 23,23 0,73

0 0 20 0,2 31,67 137,80 25,01 0,79

0 0 30 0,3 31,67 143,00 25,95 0,82

0 0 40 0,4 31,67 148,00 26,86 0,85

0 0 50 0,5 31,67 151,10 27,42 0,87

0 0 60 0,6 31,67 155,90 28,30 0,89

0 0 70 0,7 31,67 159,90 29,02 0,92

0 0 80 0,8 31,67 162,00 29,40 0,93

0 0 90 0,9 31,67 164,90 29,93 0,95

0 0 100 1 31,67 166,60 30,24 0,95

0,1 0,001 110 1,1 31,67 169,50 30,76 0,97

0,1 0,001 120 1,2 31,67 170,90 31,02 0,98

0,15 0,0015 130 1,3 31,67 170,20 30,89 0,98

0,15 0,0015 140 1,4 31,67 171,00 31,04 0,98

0,25 0,0025 150 1,5 31,67 170,50 30,95 0,98

0,5 0,005 160 1,6 31,67 173,00 31,40 0,99

0,5 0,005 170 1,7 31,67 174,60 31,69 1,00

0,75 0,0075 180 1,8 31,67 174,00 31,58 1,00

0,5 0,005 190 1,9 31,67 171,10 31,05 0,98

1,00






74

Figura A.1.16: Gráficas de Corte Directo-Pie 1


75




Trabajo No:











Diametrio= 6,37 cm







Lectura

Deformimetro

Vertical

Desplazamiento

Vertical ΔV

Lectura

Deformimetro

Horizontal

Desplazamiento

Horizontal ΔH

Área

[cm2]

Deformimetro de

Carga

Fuerza Cortante

Horizontal [kg]

Esfuerzo

cortante ґ

[Kg/cm^2]

0,00 0,00 0,00 0,00 31,87 0 0,00 0,00

0 0 5,00 0,05 31,87 39,5 7,17 0,22

0 0 10,00 0,1 31,87 63,5 11,53 0,36

0 0 20,00 0,2 31,87 98,5 17,88 0,56

0 0 30,00 0,3 31,87 127,5 23,14 0,73

0 0 40,00 0,4 31,87 158,5 28,77 0,90

1 0,01 50,00 0,5 31,87 188,9 34,29 1,08

2,5 0,025 60,00 0,6 31,87 211,5 38,39 1,20

4 0,04 70,00 0,7 31,87 208,5 37,84 1,19

1,20






76




Trabajo No:











Diametrio= 6,43 cm







Lectura

Deformimetro

Vertical

Desplazamient

o Vertical

ΔV

Lectura

Deformimetro

Horizontal

Desplazamient

o Horizontal

ΔH

Área

[cm2]

Deformimetro de

Carga

Fuerza Cortante

Horizontal [kg]

Esfuerzo

cortante

ґ

[Kg/cm^2]

0 0,0000 0 0,00 32,47 0,00 0,00 0,00

0 0,0000 5 0,05 32,47 55,00 9,98 0,31

0 0,0000 10 0,1 32,47 76,50 13,88 0,43

0,25 0,0025 20 0,2 32,47 109,50 19,87 0,61

0,4 0,0040 30 0,3 32,47 137,50 24,96 0,77

0,4 0,0040 40 0,4 32,47 167,50 30,40 0,94

0,4 0,0040 50 0,5 32,47 197,50 35,85 1,10

0,4 0,0040 60 0,6 32,47 230,50 41,84 1,29

0,25 0,0025 70 0,7 32,47 261,50 47,46 1,46

0 0,0000 80 0,8 32,47 293,50 53,27 1,64

0 0,0000 90 0,9 32,47 319,50 57,99 1,79

0 0,0000 100 1 32,47 332,50 60,35 1,86

0 0,0000 110 1,1 32,47 342,10 62,09 1,91

0 0,0000 120 1,2 32,47 351,00 63,71 1,96

0 0,0000 130 1,3 32,47 355,00 64,43 1,98

0 0,0000 140 1,4 32,47 353,00 64,07 1,97

1,98






77




Trabajo No:











Diametrio= 6,36 cm







Lectura

Deformimetro

Vertical

Desplazamient

o Vertical

ΔV

Lectura

Deformimetro

Horizontal

Desplazamient

o Horizontal

ΔH

Área

[cm2]

Deformimetro de

Carga

Fuerza Cortante

Horizontal [kg]

Esfuerzo

cortante

ґ

[Kg/cm^2]

0 0,00 0 0,00 31,72 0,00 0,00 0,00

0 0 5 0,05 31,72 101,00 18,33 0,58

0 0 10 0,1 31,72 137,50 24,96 0,79

0,25 0,0025 20 0,2 31,72 182,50 33,12 1,04

0,5 0,005 30 0,3 31,72 200,50 36,39 1,15

0,75 0,0075 40 0,4 31,72 253,50 46,01 1,45

0,75 0,0075 50 0,5 31,72 325,50 59,08 1,86

0,75 0,0075 60 0,6 31,72 405,50 73,60 2,32

0,75 0,0075 70 0,7 31,72 479,50 87,03 2,74

0,25 0,0025 80 0,8 31,72 539,50 97,92 3,09

0,25 0,0025 90 0,9 31,72 587,50 106,63 3,36

0 0 100 1 31,72 610,00 110,72 3,49

0 0 110 1,1 31,72 605,00 109,81 3,46

3,49






78

Figura A.1.20: Gráficas de Corte Directo-Pie 2


79

A.2 Registros pluviométricos de la estación “Colegio Militar”

Tabla A.2.1: Registro pluviométrico


Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio

1 2,8 1,6 20 1,4 0 0

2 0 4,8 0,2 0,2 0 0,2

3 0 16,4 0,8 0,2 0,6 2,8

4 0 3 0 3,4 2,2 0,4

5 3,8 2,4 0 0 2,2 3,8

6 5 1,4 0,4 1,6 0,6

7 0,2 2,2 1,4 0 0,2 0

8 0,2 0,2 1,2 4,6 1,6 0

9 0,8 1,4 10,4 18,8 0,2 0

10 4,4 6 0 2,2 0

11 2,4 6 6 0,8 0

12 0,2 2,4 5,2 6,4 4,6

13 3 0,4 0,6 2,2 0,6 0,4

14 8,2 0 7 0,4 7,6 13,8

15 17,8 0 2,6 4,4 0,8 0,2

16 0 0 0,2 0 0,2 0

17 0 2,2 0 0 1,4 0

18 0 0 2 1,8 0 0

19 0 0 9 16,2 0,8 1

20 16,6 1,2 5,6 5,8 2,2 1,4

21 0,2 1,6 0,2 2,4 0,4 1

22 2,4 0,2 0 0,2 0,4 0

23 0 15,8 0 0,2 0 0

24 0 8,4 0,8 0 1,2 0

25 0,2 6,8 4,2 0,4 8,6 0

26 0 2,2 1 5,6 3,6 0

27 1 2,4 1,8 3,6 0,6 0

28 2,8 0,6 2,2 0,4 3 2,6

29 0,2 34,8 1 0

30 0 28,8 2,6 1,2

31 1 2,6 0

Estación Colegio militar

MesDía

Precipitación diaria mensual (mm)

80

A.3 Fotografías de ensayos

Figura A.3.1: Ensayo de Límite líquido Fuente: Elaboración propia

Figura A.3.2: Ensayo de Corte directo Fuente: Elaboración propia

Figura A.3.3: Medición del contenido de humedad Fuente: Elaboración propia

Figura A.3.4: Pastilla ensayada en Corte directo Fuente: Elaboración propia

81

A.4 Fotografías del deslizamiento la zona de estudio

Fuente: Elaboración propia

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