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IDENTIFICAR AGENTES, DAÑOS PATOLÓGICOS Y ALTERNATIVAS DE MITIGACION EN LAS BERMAS LOCALIZADAS EN EL PARQUE ALTOS DE LA ESTANCIA EN LA LOCALIDAD DE CIUDAD BOLÍVAR EN LA CIUDAD DE

BOGOTÁ D.C

DAYRA CAMILA TRIANA AVILA DIEGO ANDRES GALE FUERTES

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA

TECNOLOGÍA EN CONSTRUCCIONES CIVILES E INGENIERÍA CIVIL BOGOTA

2018

IDENTIFICAR AGENTES, DAÑOS PATOLÓGICOS Y ALTERNATIVAS DE MITIGACION EN LAS BERMAS LOCALIZADAS EN EL PARQUE ALTOS DE LA ESTANCIA EN LA LOCALIDAD DE CIUDAD BOLÍVAR EN LA CIUDAD DE

BOGOTÁ D.C

DAYRA CAMILA TRIANA AVILA DIEGO ANDRES GALE FUERTES

MONOGRAFÍA PARA OPTAR AL TÍTULO DE TECNÓLOGO EN CONSTRUCCIONES CIVILES

ASESOR: ING. MILTON MENA SERNA

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA

TECNOLOGÍA EN CONSTRUCCIONES CIVILES E INGENIERÍA CIVIL BOGOTA

2018

CONTENIDO

1. ANTECEDENTES ............................................................................................. 4

1.1 INTERVENCION DEL DISTRITO .................................................................. 7

1.2 CONSTRUCCIÓN DE OBRAS DE MITIGACIÓN .......................................... 9

2. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................. 10

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................. 11

4. OBJETIVOS .................................................................................................... 12

5. MARCO TEORICO ......................................................................................... 13

6. METODOLOGÍA ............................................................................................. 18

7. MARCO SITUACIONAL .................................................................................. 19

7.1 UBICACIÓN GEOGRAFICA ........................................................................ 19

7.2 CAUSAS ...................................................................................................... 21

7.3 ESTUDIOS TECNICOS ............................................................................... 22

8. DEFICIENCIAS ENCONTRADAS .................................................................. 25

9. ACCIONES DE MITIGACION ......................................................................... 33

9.1 EFECTOS HIDROLÓGICOS DE LA VEGETACIÓN .................................... 34

9.2 VEGETACIÓN Y BIOINGENIERÍA .............................................................. 37

9.3 ANALISIS SECTOR LA CARBONERA ........................................................ 40

CONCLUSIONES .................................................................................................. 48

REFERENCIAS ..................................................................................................... 50

ANEXOS ............................................................................................................... 51

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1. ANTECEDENTES

Hasta mediados de siglo XX, la ciudad contaba con extensas áreas rurales dominadas por bosque nativo, ubicadas en los cuatro puntos cardinales, como la situada en los cerros del sur, especialmente en lo que hoy se denomina “Altos de la Estancia”, área que con el paso del tiempo, sufrió intenso proceso de tala, para convertir el terreno en campos de cultivo y pastoreo, hasta cuando llega en la década del 60, el desordenado e incontrolado proceso de urbanización del sector sur de la ciudad, la que demandó grandes cantidades de material para construcción y se inicia la explotación minera en la parte baja del cerro, desestabilizando la ladera y generando deterioro acelerado del sector .1 Según la división territorial del Distrito Capital, esta área se encuentra ubicada en la Localidad de Cuidad Bolívar y forma parte actualmente de la UPZ 69 “Ismael Perdomo” 1, es una antigua zona de cantera, que en las décadas de 1980 y 1990 fue ocupada por miles de familias a quienes se les vendieron lotes en el cerro con títulos de propiedad falsos, y que construyeron sus viviendas sin contar con las especificaciones técnicas para hacerlo y aún sin que el lugar estuviera dotado de la infraestructura mínima para edificar y vivir2; sin las mínimas obras de urbanismo como redes de acueducto y alcantarillado; ocasionando la aparición de vertimientos de aguas servidas y fugas de agua potable al interior las laderas que sumado a las actividades de explotación minera en el sector nororiental del barrio Espino (Cantera Santa Rita: donde se retiró el material de la pata del talud), dejaron expuestos los frentes de explotación a las condiciones ambientales, los cuales se fueron deteriorando y generaron el reblandecimiento de los materiales tales como niveles arcillosos que se han constituido en la superficie de falla y han generado múltiples fenómenos de inestabilidad de variadas proporciones.3 El deslizamiento de 1999 obligó a la reubicación de dos familias del barrio El Espino III sector, y se buscó evitar nuevos movimientos mediante la intervención de la quebrada La Carbonera y ejerciendo control sobre la actividad minera (Rubiano Figueroa, 2010, pp. 42-46). Sin embargo el cerro siguió moviéndose y sucedieron, en abril de 2000 y en mayo de 2002, los dos deslizamientos más fuertes que se hayan registrado allí, al punto que del primero de ellos surgió un cerro de 15 metros de elevación, mientras que el segundo formó una grieta de 30 metros de profundidad y 804 casas resultaron averiadas (“La Montaña Viviente,” 2002). Después del movimiento de 2000, en el que 567 viviendas sufrieron daños, el lugar fue declarado “zona de alto riesgo” (“Subsidios para cerrar las grietas del

1 FOPAE (2013). Informe de visita fiscal situación altos de la estancia 2 IDIGER. Lo que la tierra se llevó. Bogotá, 2014. 122p 3 FOPAE (2013). Monitoreo topográfico, geotécnico y estructural para el seguimiento del movimiento en masa de la zona de alto

riesgo del sector de altos de la estancia de la localidad de ciudad bolívar

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olvido,” 2003) y a partir del año siguiente empezaron a ser reubicadas las familias que vivían allí. Conforme fueron presentándose más deslizamientos: entre los que se destacan los ocurridos en las últimas décadas: el deslizamiento de La Carbonera y el de El Espino; fue aumentando el número de familias que debían ser reubicadas.2 Dichos deslizamientos se enmarcan entre las quebradas Carbonera, Santo Domingo y Santa Rita, deslizamientos que se encuentran activos de tipo compuesto, complejo y múltiple, con un área de afectación directa aproximada de 73.17 hectáreas y 110 hectáreas tomando el entorno, con corona retrogresiva generados por las pobres características geo mecánicas del macizo rocoso y factores de intervención antrópica, sobre la cual se han desplazado cientos de miles de metros cúbicos y han generado la inclusión de 3214 familias en el Programa de Reasentamiento de Familias en Alto Riesgo no Mitigable que adelanta La Caja de la Vivienda Popular. 2 Las zonas de los deslizamientos de La Carbonera y El Espino se observan relativamente bien delimitadas en su escarpe principal. El cuerpo de estos movimientos presenta numerosas grietas y escarpes secundarios, que son especialmente notables en el sector de El Espino. En ambos casos, se reconocen sectores con movimientos más activos que otros. En cuanto a las dimensiones de las zonas evidentemente inestables, en el sector de La Carbonera se tiene un área de aproximadamente 132.000 m2 (13.7 Ha) y en El Espino de 160.000 m2 (16.3 Ha). En general se encuentran algunos afloramientos desprovistos de vegetación en donde se pueden apreciar las pobres características geo mecánicas de los materiales involucrados en el proceso. Por otro lado, existen también algunas zonas que se encuentran bien cubiertas por vegetación herbácea con una fuerte pigmentación verde indicando que son sectores de alta concentración de humedad.3

Deslizamiento el espino: El deslizamiento el Espino se encuentra activo y presenta tasas de movimiento del orden 3.3 mm/día en la parte media del deslizamiento. Tiene forma rectangular, con características complejas debido a los múltiples mecanismos de falla y de movimientos presentados en su interior, se caracteriza por desarrollarse como un movimiento planar y traslacional siguiendo un límite de contacto litológico entre capas de areniscas y arcillolitas de la parte media de la formación.3

2 IDIGER. Lo que la tierra se llevó. Bogotá, 2014. 122p

3 FOPAE (2013). Monitoreo topográfico, op,cit

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Figura 1. Vista panorámica deslizamiento el Espino3

Deslizamiento La Carbonera El deslizamiento la Carbonera es un movimiento en masa activo, de forma de embudo, con un área aproximadamente de 13.7 Ha. Presenta un mecanismo de falla rotacional múltiple y un espesor medio de la masa desplazada de 20 metros, presenta tasas de movimiento en su parte alta-media de 1.3 mm/día. Litológicamente este desplazamiento involucra rocas y depósitos inconsolidados de tipo fluvioglaciar, coluvial y suelos residuales.3

Figura 2. Vista panorámica deslizamiento la Carbonera3

3 FOPAE (2013). Monitoreo topográfico, op,cit

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1.1 INTERVENCION DEL DISTRITO Después del primer fenómeno de remoción en masa en 1997 y del descubrimiento de las direcciones de la remoción denominadas El Espino y La Carbonera, los estudios realizados por el FOPAE determinaron tres fases de atención con el fin de establecer las medidas necesarias para la protección de la vida de la población, además de las evaluaciones técnicas de viviendas y de la evolución del mismo fenómeno. Las fases I y II son las que constituyen los suelos de protección por riesgo a partir de la Resolución 436 de 2004, Decreto 078 de 2006 y Resolución 2199 de 2010, emitida por la Secretaría Distrital de Planeación2 donde se encontraban habitando 3.500 familias, es decir, 17.500 personas aproximadamente, necesariamente tenían que ser reubicadas y la fase III, catalogada como zona de tratamiento especial de mediano riesgo por no presentarse movimientos y donde habitaban en 1933 predios, según información de la época, 2513 familias para un total aproximado de 12565 personas.1

Figura 3. División del Sector Altos de la Estancia, definido por la DPAE para la reubicación de la población (Tomado del Plan de Acción para la mitigación y rehabilitación del sector altos de la estancia – FOPAE, 2005). 3 El progresivo avance del fenómeno y el incremento paulatino de damnificados y afectados, la escasa intervención del Estado, la falta de respuesta eficaz y oportuna de las entidades distritales a la solución de la problemática, dio origen a la Acción de Tutela por parte de las Juntas de Acción Comunal del sector, la cual

1 FOPAE (2013). Informe de visita fiscal situación altos de la estancia 2 IDIGER. Lo que la tierra se llevó. Bogotá, 2014. 122p 3 FOPAE (2013). Monitoreo topográfico, op,cit

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el fallo resultó a su favor mediante Auto No. 041 de 2006, la que ordena a la Empresa de Acueducto y Alcantarillado y a la DPAE, de manera “solidaria e inmediata, erradicar definitivamente el problema de aguas estancadas, filtraciones subterráneas y deslizamientos de tierra, iniciando de inmediato la estabilización del terreno, sin importar la disponibilidad presupuestal, se deben realizar las obras en tiempo prudencial, sin dilaciones injustificadas, SO PENA DE DESACATO. Además si es necesario reubicaciones se debe hacer en iguales o mejores condiciones en que los habitantes adquirieron dichas viviendas”.4 En Septiembre 7 de 2007 mediante la Resolución 112 se adjudicó el Contrato CONS 410 de 2007 al ”Consorcio Altos de la Estancia” para la ejecución del Estudio para la Elaboración de Diseños Detallados, presupuesto y especificaciones técnicas para la construcción de obras de mitigación de riesgos en el sector Altos de la Estancia de la localidad de Ciudad Bolívar en Bogotá D.C., con una duración de cuatro meses, con base en los planteamientos presentados en el estudio realizado por IGR 2004, por el cual se considera que las alternativas de solución conllevarían la implementación de un sistema de contención tipo anclajes, elementos verticales anclados, pantallas en concreto reforzado, pernos, con el fin proteger los diferentes sectores de las inestabilidades. Estas alternativas se complementarán con obras hidráulicas tales como caissons o pozos drenantes, canales colectores, cunetas, drenes subhorizontales, etc.3 En el año 2010 la Secretaria Distrital de Planeación emite la Resolución 2199 de 2010, modifica y amplía la Resolución DAPD 436 de 2004 y declara el polígono de Altos de la Estancia como Suelo de Protección por Riesgo3

Figura 4. Polígono declarado como suelo de protección por riesgo3

4 Fallo de Tutela 041 de 2006 3 FOPAE (2013). Monitoreo topográfico, op,cit

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1.2 CONSTRUCCIÓN DE OBRAS DE MITIGACIÓN

En el informe “Monitoreo topográfico, geotécnico y estructural para el seguimiento del movimiento en masa de la zona de alto riesgo del sector de altos de la estancia de la localidad de ciudad bolívar” (FOPAE,2011) se encuentra que a partir del mes de enero de 2012 y hasta el mes de noviembre de 2012 se realizó la construcción del muro Espino I Sector con una altura aproximada entre 8 a 9 m (ver figura 5); el cual se encuentra ubicado a la altura del barrio Espino I sector, en donde se realizaron obras para la estabilización del terreno. Así mismo en los meses de noviembre y diciembre de 2012, se observó la construcción de un canal en la parte alta del barrio Espino I sector con el fin de darle continuidad al canal que se encuentra en la parte baja y evitar que el agua fluya por la mitad de la vía.

Figura 5: Construcción de obra de estabilización – Sector El Espino

El informe de gestión del IDIGER en enero del 2015 reporta que en la vigencia del 2014 se terminó la empradización y reconformación de la zona de influencia directa de la obra, en la ejecución del contrato se realizó la construcción de una viga reforzada de 594.2 ml, Construcción de un canal de 300 ml para el drenaje superficial de la zona y conducir el agua captada hacia la quebrada la Carbonera, canalización en gaviones de la Quebrada Santo Domingo en una longitud de 443 ml y construcción de 170 ml de viga reforzada, Construcción viga reforzada, paralela al canal la carbonera 83 ml, con estas acciones se mitiga la afectación de 11,55 hectáreas.

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2. JUSTIFICACIÓN El sector denominado altos de la Estancia, ubicado en la localidad Ciudad Bolívar, comenzó a ser habitado por personas llegadas del campo, algunos desplazados por la violencia y otras en busca de mejores oportunidades de vida; esto dio origen a barrios ilegales a inicios de la década de los 90´s.

La urbanización no planificada en el sector, se dio con deforestación desmedida, la realización de construcciones sin técnicas adecuadas ni la inclusión de obras de urbanismo como redes de acueducto y alcantarillado, lo que generó vertimiento de aguas en el terreno. Sumado a esto, la actividad minera presente en la parte baja de la montaña, generó debilitación de la ladera lo que produjo un fenómeno de remoción en masa, el cuál por su extensión es considerado el más grande en el are urbana de América Latina.

En esta zona se han producido múltiples fenómenos de inestabilidad durante muchos años y de manera permanente; por estas condiciones, entidades gubernamentales declararon el sector como zona de alto riesgo por movimientos en masa significativos entre los que se destacan el deslizamiento de La Carbonera y El Espino.

Por esto se han venido realizando distintas acciones para disminuir el riesgo, entre las que se incluyen la construcción de bermas y cunetas específicamente en el sector la carbonera. Dichas obras se han visto afectadas por múltiples causas, lo que ha generado un daño en el funcionamiento de las mismas haciendo que el riesgo siga latente; la presente investigación busca definir las causas, determinar patologías existentes en las estructuras y plantear posibles soluciones u obras de mitigación alternas.

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3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El UDIC (Grupo de Interventoría y Consultoría de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas) liderado por docentes de la institución y que conforman un equipo de trabajo interdisciplinario junto con estudiantes, egresados y otros profesionales, con el IDIGER (Instituto Distrital de Gestión de Riesgos y Cambio Climático) llevan a cabo el convenio interadministrativo de cooperación N° 430 de 2016; orientado al monitoreo estructural, con el fin de evidenciar el fenómeno de remoción en masa de la zona de alto riesgo del sector de Altos de la Estancia de la localidad de Ciudad Bolívar para informar de manera oportuna las afectaciones que se puedan presentar.

En la zona se realizaron campañas de monitoreo anteriormente, y en el año 2014 se realizó el seguimiento a 700 viviendas en los barrios ubicados alrededor del polígono. Recopilando la información de esta campaña, se inicia un nuevo proyecto de monitoreo con una muestra de 200 viviendas, donde se realizan visitas mensuales durante un tiempo de tres años, además de una evaluación patológica de los muros de contención y las bermas, localizados en el interior del polígono. Este nuevo proyecto busca analizar el índice de daño y vulnerabilidad de las viviendas seleccionadas en relación con el fenómeno de remoción en masa y así determinar el riesgo de habitabilidad de las personas que viven en el sector y las futuras obras que se realicen dentro de la zona en riesgo.

Teniendo en cuenta el alto riesgo por el movimiento de tierra, ante el cual se encuentra la población que habita este sector, se han creado obras de ingeniera que sirven como elementos mitigadores. Una de estas obras es la construcción de bermas y cunetas ubicadas en el sector de La Carbonera las cuales pretenden realizar un correcto manejo de aguas, y así disminuir la saturación del suelo; las fallas en estas generan inestabilidad en el suelo y por ello se hace necesario verificar que estas cumplan su objetivo, identificando características asociadas a procesos patológicos, en donde se presentan dudas sobre su funcionalidad, seguridad y durabilidad.

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4. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Realizar el monitoreo, caracterización, evaluación estructural y patológica para la identificación de los daños, y vulnerabilidad de las bermas dentro del polígono ubicado en el sector Altos de la Estancia en la ciudad de Bogotá D.C.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Realizar levantamiento patológico generado por el movimiento de tierra en las bermas que se encuentran dentro del polígono

Evaluar posibles causas de daño y vulnerabilidad de la zona propensa a la remoción en masa mediante la comparación de la información recolectada a través de las campañas de seguimiento realizadas

Proponer posibles soluciones que disminuyan las condiciones patológicas en las bermas ubicadas dentro del polígono

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5. MARCO TEORICO Los deslizamientos de tierra son uno de los procesos geológicos más destructivos que afectan a los humanos, causando miles de muertes y daños en las propiedades, por valor de decenas de billones de dólares cada año (Brabb y Hrrod, 1989). Los deslizamientos producen cambios en la morfología del terreno, diversos daños ambientales, daños en las obras de infraestructura, destrucción de viviendas, puentes, bloqueo de ríos, etc. El volumen total de daños es superior al de los terremotos y las inundaciones. Sin embargo, un gran porcentaje de las pérdidas por deslizamientos son evitables si el problema se identifica con anterioridad y se implementan las medidas de prevención o control. Los deslizamientos están relacionados con las montañas. Aunque en todos los sistemas de montañas ocurren deslizamientos de tierra, algunas regiones son más susceptibles a las amenazas por movimientos del terreno. Las zonas montañosas tropicales son muy susceptibles a sufrir problemas de deslizamientos de tierra, debido a que generalmente se reúnen cuatro de los elementos más importantes para su ocurrencia tales como el relieve, la sismicidad, la meteorización y las lluvias intensas.5 Talud Se entiende por talud a cualquier superficie inclinada respecto de la horizontal que hayan de adoptar permanentemente las estructuras de tierra. Cuando el talud se produce en forma natural, sin intervención humana, se denomina ladera natural o simplemente ladera. Cuando los taludes son hechos por el hombre se denominan cortes o taludes artificiales, según sea la génesis de su formación; en el corte, se realiza una excavación en una formación térrea natural (desmontes), en tanto que los taludes artificiales son los lados inclinados de los terraplenes.6

Figura 6: Nomenclatura de taludes y ladera.6

Los taludes se pueden agrupar en tres categorías generales: los terraplenes, los cortes de laderas naturales y los muros de contención. Se pueden presentar

5 SUAREZ Jaime. Deslizamientos y estabilidad de taludes en zonas tropicales. Bucaramanga: Ingeniería de suelos Ltda., 1998. 548p

6 De Matteis Álvaro F. Geologia y geotecnia: Estabilidad de taludes. Universidad Nacional de Rosario Facultad de Cs. Exactas,

Ingeniería y Agrimensura. 2003

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combinaciones de los diversos tipos de taludes y laderas. Las laderas o taludes que han permanecido estables por muchos años, pueden fallar debido a cambios topográficos, sísmicos, a los flujos de agua subterránea, a los cambios en la resistencia del suelo, la meteorización o a factores de tipo antrópico o natural que modifiquen su estado natural de estabilidad. Un talud estable puede convertirse en un “deslizamiento”. 5 Deslizamiento o movimiento en masa

Un movimiento en masa es el proceso por el cual un volumen de material constituido por roca, suelo, escombros o una combinación de cualquiera de estos, se desplaza por una ladera o talud (superficie inclinada) por acción de la gravedad. Los movimientos en masa pueden ser de tres tipos principalmente: por tipo de material, tamaño y su efecto destructivo. Es común clasificarlos dentro de siguientes categorías:7

Figura 7: Tipos de movimientos en masa – Adaptado: J.Montero. Estabilidad de taludes. Conferencia Universidad Nacional de Colombia, Manizales, 1995. 7

Las clasificaciones ampliamente utilizadas para identificar movimientos en masa se encuentran contenidas dentro de las principales categorías mencionadas anteriormente:

Caído es el desprendimiento y caída de materiales del talud. En los caídos se desprende una masa de cualquier tamaño desde un talud de pendiente fuerte a lo largo de una superficie en la cual el desplazamiento de corte es mínimo o no se da. Este desplazamiento se produce principalmente por caída libre, a saltos o rodando. Los caídos de suelo, en escarpes semi-verticales, representan un riesgo importante para los elementos que están debajo del talud.5

5 SUAREZ Jaime. op. cit

7 IDIGER (2018). Caracterización General del Escenario de Riesgo por Movimientos en Masa en Bogotá. Disponible en:

http://www.idiger.gov.co/rmovmasa

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Figura 8. Caídos de roca y residuos5

Por otro lado el volcamiento consiste en una rotación hacia adelante de una unidad o unidades de material térreo con centro de giro por debajo del centro de gravedad de la unidad. Generalmente, ocurren en las formaciones rocosas, pero también, se presentan en suelos cohesivos secos y en suelos residuales. La inclinación puede abarcar zonas muy pequeñas o incluir volúmenes grandes hasta de varios millones de metros cúbicos.5

Figura 9. El volcamiento puede generar un desmoronamiento del talud o falla en escalera, formando caídos o derrumbes.5

En la segunda categoría encontramos los deslizamientos en masa que consisten en un desplazamiento de corte a lo largo de una o varias superficies, que pueden detectarse fácilmente o dentro de una zona relativamente delgada. Los deslizamientos en masa pueden ser de una sola masa coherente que se mueve, o pueden comprender varias unidades o masas semi- independientes. El movimiento puede ser progresivo, o sea, que no se inicia simultáneamente a lo largo de toda la que sería la superficie de falla, sino que se va generando en un proceso gradual. La superficie de falla es una zona de determinado espesor, en la cual se producen cambios volumétricos y desplazamientos relacionados con la falla o rotura, al cortante de los materiales.5


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Figura 10: Deslizamiento de suelos blandos5

Y por último encontramos la tercera categoría que comprende la reptación o “creep” que consiste en movimientos del suelo subsuperficial desde muy lentos a extremadamente lentos sin una superficie definida de falla. La profundidad del movimiento puede ser desde pocos centímetros hasta varios metros. Generalmente, el desplazamiento horizontal es de unos pocos centímetros al año y afecta a grandes áreas de terreno. La reptación puede preceder a movimientos más rápidos como los flujos o deslizamientos traslacionales. La reptación comúnmente ocurre en las laderas con pendiente baja a media. Se le atribuye a las alteraciones climáticas relacionadas con los procesos de humedecimiento y secado en los suelos, usualmente arcillosos, muy blandos o alterados, con características expansivas. 5

Figura 11: Proceso de reptación5

Por otro lado un “flujo” en el que ocurren movimientos relativos de las partículas, o bloques pequeños, dentro de una masa que se mueve o desliza sobre una superficie. Las deformaciones relativas internas son muy grandes y fluyen en forma similar a un líquido viscoso. El flujo puede ser laminar a turbulento. Al aumentar la densidad y la viscosidad, el flujo puede transportar grandes bloques hacia la parte superior. 5


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Figura 12: Flujos de diferentes velocidades5


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6. METODOLOGÍA Se realizará un monitoreo a las patologías presentadas en las bermas por medio de una inspección visual y seguimiento a los cambios presentados, que ayuden a identificar los daños en las estructuras por la posible remoción en masa generada en el polígono, localizado en el sector de Altos de la Estancia en la Localidad de Ciudad Bolívar en la ciudad de Bogotá D.C.

El proyecto consiste en realizar una investigación de los factores que influyen de manera directa en los fenómenos de remoción en masa, obras para mitigar estos movimientos, y visitas de campo que incluya un registro fotográfico para la inspección y seguimiento a las estructuras de mitigación ya construidas (bermas y cunetas), evaluando el proceso constructivo que se empleó, y posteriormente realizar un levantamiento de daños para generar un diagnostico

Se hace necesario realizar el seguimiento de forma visual, puesto que la seguridad de la zona y el difícil acceso no permiten utilizar equipos

Finalmente se entregarán las recomendaciones pertinentes para mitigar los daños en las estructuras o las alternativas de otras obras que se adapten a las condiciones del terreno

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7. MARCO SITUACIONAL

7.1 UBICACIÓN GEOGRAFICA La ciudad de Bogotá está ubicada en el centro de Colombia, en la región de la sabana que conforma el altiplano cundiboyacense, se subdivide en 20 localidades y en estas agrupa más de 5.000 barrios. Dentro de las localidades, se encuentra la localidad de Ciudad Bolívar, la cual limita al Norte con la localidad de Bosa, al Sur con la localidad de Sumapaz, al Oriente con las localidades de Tunjuelito y Usme y por el Occidente con los municipios de Soacha y Sibaté.8

Las localidades se subdividen a su vez en Unidades de Planeamiento Zonal-UPZ y estas agrupan varios barrios y en la zona rural veredas. La localidad 19, ciudad bolívar está conformada por 8 UPZ que son: (63) El Mochuelo, (64) Monte blanco, (65) Arborizadora, (66) San Francisco, (67) Lucero, (68) Tesoro, (69) Ismael Perdomo, (70) Jerusalen.9

Figura 13. Clasificación de UPZ. Ciudad Bolívar

8 SECRETARÍA DISTRITAL DE PLANEACIÓN, Alcaldía de Mayor de Bogotá D.C. Bogotá y sus Localidades. [En línea] [13 nov.

2014]. Disponible en:http://www.gobiernobogota.gov.co/quienes-somos/alcaldias-locales/bogota-y-sus-localidades 9 SECRETARÍA DISTRITAL DE PLANEACIÓN, Alcaldía de Mayor de Bogotá D.C. Diagnóstico de los aspectos físicos, demográficos

y socioeconómicos. 2009 Disponible en: http://www.sdp.gov.co/portal/page/portal/PortalSDP/InformacionEnLinea/InformacionDescargableUPZs/Localidad%2019%20Ciudad%2

0Bol%EDvar/Monografia/19%20Localidad%20de%20Ciudad%20Bol%EDvar.pdf

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Esta UPZ tiene el mayor número de manzanas localizadas en zonas de alto riesgo no mitigable, ubicadas en los barrios san Antonio mirador, la parte norte de santa Viviana, sector Vista Hermosa, zona occidental del barrio Espino 3, la Carbonera, la parte norte y centro del barrio Mirador de la Estancia. Está conformado por un aproximado de 108.646 habitantes distribuidos en 25.346 familias.10

Igualmente, en esta UPZ se encuentra el sector denominado Altos de la estancia, el cual ha sido afectado por fenómenos de remoción en masa. Su localización se encuentra delimitada por las quebradas la Carbonera, Santo Domingo (rosales) y Santa Rita. Conformado por 16 barrios en su mayoría declarados en zona de alto riesgo no mitigable. El sector altos de la estancia se encuentra entre los siguientes límites: al norte por los barrios Colinas de San Rafael Altos de la Estancia, San Rafael del Alto de la Estancia, Rincón del Porvenir, Mirador de la Estancia, Los Tres Reyes I Etapa. Al occidente por los barrios El Espino I Sector, Santo Domingo. Al sur por los barrios Santa Viviana, Santa Viviana Sector Vista Hermosa. Al oriente por los barrios Sierra Morena, La Carbonera, La Carbonera II, El Espino III Sector. En el interior de ésta área (zona de mayor movimiento), se encuentran los predios desocupados de los barrios que hoy ya no existen: Santa Helena, San Antonio del Mirador, El Cerro del Diamante y Espino Sector El Rodeo10

Figura 14. Localización geográfica Sector Altos de la Estancia ( Tomado de Google Earth)

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FONDO DE PREVENCIÓN Y ATENCIÓN DE EMERGENCIAS, Dirección de Prevención y Atención de Emergencias de Bogotá.

Información general de la localidad de Ciudad Bolívar. Disponible en:

http://svrdpae8n1.sire.gov.co/portal/page/portal/fopae/localidades/ciudadbolivar/ciudadbolivar_info

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El sector superior de la carbonera, objeto de nuestro estudio, se encuentra localizado entre la quebrada La Carbonera y la Quebrada La Carbonera (Rosales); con un polígono comprendido entre las siguientes coordenadas:

Latitud 4.578164 4.582452

Longitud -74.175617 -74.170615

Figura 15. Localización geográfica Sector La Carbonera (Objeto de estudio)

7.2 CAUSAS El sector de La Carbonera presenta un movimiento en masa activo, de forma de embudo, con un área aproximada de 16,5 ha, un perímetro de 1600 metros, una altitud relativa de 132 metros, una pendiente media entre 15 y 30 grados, una longitud de 550 metros, un ancho máximo de 494 metros y un ancho mínimo de 25 metros en su pata. Presenta un mecanismo de falla rotacional múltiple y un espesor medio de la masa desplazada de 20 metros, la cual se mueve en dirección NE. Litológicamente este deslizamiento involucra rocas y depósitos inconsolidados de tipo fluvioglaciar, coluvial y suelos residuales11; todo esto producto de la combinación de varios factores en su mayoría enmarcados por la infiltración de aguas de origen residual, las cuales fluyen a estratos inferiores de

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RODRÍGUEZ GRANADOS, Edgar Eduardo. Estudios de Riesgos y Diseño Detallado de Medidas de Mitigación en el Sector de Altos

de la Estancia de la Estancia de la Localidad de Ciudad Bolivar de Bogotá. Bogotá: SIRE, 2004.

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suelos de tipo arcillosos, produciendo que el agua subterránea aumente la presión del suelo, sature los materiales y se desencadene una superficie de falla que hace que el material en la parte superior se desprenda con facilidad.

Esta zona presenta diferentes características en cuanto a forma y tipo de material, lo que genera levantamientos de masas rocosas, socavaciones, flujo de suelo, caída de rocas entre otras consecuencias que afectan a las viviendas aledañas; por esto se realizan monitoreos constantes mediante piezómetros e inclinómetros que permiten para estimar el cambio en la velocidad de los movimientos

7.3 ESTUDIOS TECNICOS GEOLOGÍA La conformación geológica del suelo del sector la carbonera está representada por rocas de la formación guaduas, los cuales se encuentran conformados por:

Suelos Residuales.

Materiales detríticos transportados y depositados por corrientes de agua.

Materiales situados por agentes naturales en la parte del talud.11 GEOMORFOLOGÍA Cerro Altos de la Estancia constituye un cerro estructural de forma triangular y alargado hacia el SE, escarpado en su costado sur y agudo en su extremo Este. Presenta una altura entre 2800 y 2600 m.s.n.m, una longitud aproximada de 2879 metros y un ancho de unos 2153 metros. Es un cerro asimétrico que se forma al NW de tres cerros menores de pendientes irregulares formadas por escarpes y cuestas que se unen hacia el centro para formar un cerro único de dos laderas únicas en la cual la ladera NE presenta forma ligeramente recta y suavemente inclinada, y la ladera SW es escarpada a moderadamente inclinada, principalmente a la base.12 ANÁLISIS DE LOS CUERPOS DE AGUA El cauce de la quebrada la carbonera presenta acumulación de basuras escombros un crecimiento avanzado de capa vegetal comulaciones de aguas originadas por deslizamientos.12

Características geo mecánicas del suelo

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RODRÍGUEZ GRANADOS, Edgar Eduardo. Estudios de Riesgos y Diseño Detallado de Medidas de Mitigación en el Sector de Altos

de la Estancia de la Estancia de la Localidad de Ciudad Bolivar de Bogotá. Bogotá: SIRE, 2004. 12

FOPAE (2008). “ESTUDIO-DISEÑO DETALLADO DE OBRAS DE MITIGACION PARA EL SECTOR ALTOS DE LA

ESTANCIA-LOCALIDAD CIUDAD BOLIVAR”

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Figura 16. Carta de plasticidad de Casa Grande. Sector La Carbonera12

Figura 17. Porcentaje de humedad suelo sector La Carbonera12

12 FOPAE (2008). “ESTUDIO-DISEÑO DETALLADO DE OBRAS DE MITIGACION PARA EL SECTOR ALTOS DE LA


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Los datos de la serie están organizados de acuerdo a su profundidad.

A 2.5metros secuencia de materiales arcillosos de baja y alta plasticidad.

A 5 metros suelos arcillosos de baja plasticidad.

Profundidad mayor a 5 metros materiales arcillosos de alta plasticidad que disminuye a medida que aumenta la profundidad.

Profundidades mayores a 20 metros, material arcillosos de baja plasticidad.

En cuanto a humedad según la figura 17 el rango oscila entre el 10% y el 30% destacándose los materiales arcillosos de alta plasticidad localizados en los 5 metros de profundidad con los porcentajes de humedad más altos. 12

12 FOPAE (2008). “ESTUDIO-DISEÑO DETALLADO DE OBRAS DE MITIGACION PARA EL SECTOR ALTOS DE LA


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8. DEFICIENCIAS ENCONTRADAS De acuerdo a la Resolución No. 00197 de la Alcaldía Mayor de Bogotá: Por la cual se otorga permiso de ocupación de cauce y se toman otras determinaciones. La directora de control ambiental de la secretaría distrital de ambiente. En virtud de lo dispuesto en la Ley 99 de 1993, la Ley 1437 de 2011, el Decreto-Ley 2811 de 1974, el Decreto 1076 de 26 de mayo de 2015, Acuerdo 327 de 2008, la Resolución conjunta No 456 de 2014, Resolución 1998 de 2014, en ejercicio de las facultades delegadas por el Acuerdo Distrital 257 de 2006, el Decreto Distrital 109 de 2009, modificado parcialmente por el Decreto Distrital 175 de 2009, la Resolución 3074 de 2011 de la Secretaría Distrital de Ambiente, Resolución 0350 del 08 de abril de 2015 de la Secretaría Distrital de Ambiente; se indica: Objetivo del proyecto: Desarrollar las obras de estabilización en el sector superior de la carbonera, por cuanto existe un deslizamiento retrogresivo en la zona localizada entre la quebrada La Carbonera y la Quebrada La Carbonera (Rosales) el cual debe ser controlado, con el fin de asegurar la estabilidad, prevenir futuros deslizamientos y salvaguardar los intereses y la integridad de los habitantes ubicados en sitios vulnerables, implementando las obras estructurales definidas en los estudios y diseños. Como consecuencia de los deslizamientos, es necesario el drenaje de las aguas sub superficiales del terreno y canalizarlas hasta la Quebrada La Carbonera, teniendo en cuenta los diseños suministrados por la entidad contratante-UAERMV- la entrega de las aguas a la quebrada se realiza prolongando las cunetas propuestas teniendo como punto de referencia la cota de las paredes del canal en gaviones, de esta forma se garantiza que el caudal aportado no ocasione erosión o socavación en el punto de entrega. Y posterior al proceso constructivo se entregan las siguientes recomendaciones:

La cuneta debe presentar alineamientos y pendientes uniformes, sin que presenten quiebres queden impidan el flujo regular del caudal transportado y causen empozamientos. Las mismas deben ser impermeables, a fin de evitar filtraciones y resistentes a la erosión causada por el flujo

Una vez construida la cuneta con todos sus componentes, realizar y registrar las pruebas de flujo necesarias a la red pluvial para garantizar la hermeticidad, ya que la perforación en la tubería puede generar contaminación al suelo y al cauce.

Si bien es cierto, la intervención en el cuerpo de agua se compone principalmente del descole que en realidad es la parte final de la cuneta, es de suma importancia garantizar que longitudinalmente se recojan las aguas de escorrentía procedentes de los taludes y laderas adyacentes; será responsabilidad del ejecutor de las obras evitar los daños más comunes que suelen presentarse en este tipo de estructuras hidráulicas tales como:

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o Escalonamiento. Desnivel entre los módulos de concreto separados por juntas.

o Grietas. Teniendo en cuenta que las cunetas no son diseñadas para soportar cargas.

o Desgaste. Producida por altas velocidades de flujo o mala calidad de los materiales, entre otros.

o Desportillamiento. Desintegración de las aristas o filos de la cuneta o descole.

o Fracturamiento. o Separación o Obstrucción. Por depósito de sedimentos o contaminación. o Estructura de entrega. Relacionada con la integralidad de la cuneta y

la zona de entrega que se está realizando al cuerpo de agua.

A partir de esto se realizó un seguimiento, y se hizo inventario en campo de las bermas, cunetas y drenes existentes en el parque. Se identificó preliminarmente la cantidad de elementos estructurales, su estado, falencias en su funcionalidad y registro fotográfico de los mismos. Se identifican un total de 89 drenes, pero se toman solo 88, ya que uno de ellos presenta un completo deterioro y no tiene ninguna función

Fotografía 1. Cuneta no funcional

A continuación enmarcamos los principales problemas que logramos detectar al hacer un recorrido

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Dado el movimiento de tierra en el terreno, la cuneta se pierde completamente, lo cual impide la comunicación del sistema de drenaje de aguas y estas se depositan nuevamente en el terreno, saturándolo.

Fotografía 2. Perdida de la bancada por

movimiento en masa

Fotografía 3. Acumulación de material

vegetal en falla estructural

Fotografía 4. Crecimiento de vegetación

que genera fallas en la estructura

Fotografía 5. Levantamiento de losas

por movimiento de tierra

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Se evidencia caída de material vegetal sobre la cuneta, crecimiento de pasto alrededor de ella, lo que imposibilita el correcto funcionamiento de ésta; además se observa falta de mantenimiento de la estructura. A pesar que las cunetas se ven bien estructuralmente, se puede notar la cantidad de material que obstaculiza el flujo de agua produciendo empozamiento, y por ende infiltración en el suelo, impidiendo su correcto funcionamiento.

Fotografía 6. Deslizamiento sobre cuneta que

impide flujo de agua

Fotografía 7. Falta de limpieza que produjo el

crecimiento de pasto sobre la cuneta

Fotografía 8. Caída de material sobre la cuneta

Fotografía 9. Caída de roca

Fotografía 10. Crecimiento de pasto y caída de

finos

Fotografía 11. Caída de material y basura

sobre las cunetas

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Se presenta discontinuidad en un tramo de las cunetas, puesto que estas se combinan con gaviones, lo que traduce en una ruptura de la comunicación entre la cuneta y las alcantarillas; lo cual conlleva a que toda el agua que se logra captar, se lleve de manera directa al suelo, dañando todo el trabajo que se pueda lograr con los drenes.

Fotografía 12. Discontinuidad de la

cuneta (transición cuneta en concreto a gavión)

Fotografía 13. Crecimiento de material vegetal en la cuneta y el gavión que la

reemplaza

Fotografía 14. Acumulación de agua en la cuneta por discontinuidad en la misma

Fotografía 15. Caída del agua de los

drenes sobre un gavión que permite el ingreso de agua a terreno

30

Muchas de las cunetas se encuentran rotas, por lo que no transportan el agua que se capta por medio de los drenes de manera correcta, sino solo las depositan de nuevo en el terreno.

Fotografía 16. Cuneta rota por

deslizamiento

Fotografía 17. Cuneta rota que permite

el ingreso del agua, captada por el dren, al terreno

Fotografía 18. Deslizamiento de cuneta

que impide su funcionamiento

Fotografía 19. Dren sin mantenimiento

que no funciona correctamente

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Se evidencian varios drenes que no cumplen su función, ya que el agua captada por estos no tiene ningún manejo, sino que se deposita nuevamente al terreno.

Fotografía 20. Tubería del dren que

desagua sobre el terreno

Fotografía 21. Dren sin tubería que

conecte a la cuneta

Fotografía 22. Dren cubierto por

material vegetal que deposita el agua sobre el terreno

Fotografía 23. Dren cubierto por material vegetal que impide su

funcionamiento

32

Analizando el estado de los drenes encontramos que:

El 58% de los drenes analizados cumplen su función de extraer el agua del terreno, pero su salida se encuentra sin una conexión hacia las cunetas y por ende el agua que se recoge se deposita nuevamente en el terreno El 32% de los drenes funcionan correctamente contando con un buen desagüe que deposita el agua en las cunetas El 3% de los drenes se encuentran rotos lo cual no permite el flujo del agua hacia las cunetas El 7% de los drenes se encuentran obstruidos por material vegetal o basura lo cual impide la circulación del agua Al finalizar el recorrido, podemos evidenciar que parte del problema de saturación del suelo se debe a que no existe un correcto manejo de aguas por la falta de comunicación entre las estructuras. Además, la falta de limpieza en estas obras, produce crecimiento de material vegetal, que se convierte en uno de los factores que más influyen en la obstrucción del flujo de agua. Es importante realizar un mantenimiento periódico para garantizar el funcionamiento, aumentar la vida útil y efectividad de la obra.

FUNCIONA 32%

ROTO 3%

OBSTRUIDO 7%

SIN CONEXIÓN 58%

ESTADO DE LOS DRENES

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9. ACCIONES DE MITIGACION En los factores que se presentan como impacto directo en las obras de estabilización de taludes, encontramos que el mayor inconveniente nace de no contar con un manejo óptimo de los procesos naturales, como las lluvias. Por esto, es importante entender que se debe disminuir el agua que se deposita en el terreno motivo de estas, y generar mecanismos que limiten el ingreso de agua insitu.

La experiencia ha demostrado el efecto positivo de la vegetación, para evitar problemas de erosión, reptación y fallas subsuperficiales. Los árboles y arbustos de raíz profunda le aportan una resistencia cohesiva significativa a los mantos de suelo más superficiales y al mismo tiempo, facilitan el drenaje subterráneo, reduciendo en esta forma la probabilidad de deslizamientos poco profundos (Figura 1); pero su efecto no es el mismo en deslizamientos profundos.5

Figura 18. Estabilización de taludes utilizando vegetación5

El tipo de vegetación tanto en el talud como en el área arriba del talud es un parámetro importante para su estabilidad. La vegetación cumple dos funciones principales: en primer lugar tiende a determinar el contenido de agua en la superficie y además da consistencia por el entramado mecánico de sus raíces. Como controlador de infiltraciones tiene efecto directo sobre el régimen de aguas subterráneas y actúa posteriormente como secador del suelo al tomar el agua que requiere para vivir.5


34

Factores más importantes

• Intercepta la lluvia • Aumenta la capacidad de infiltración • Extrae la humedad del suelo • Grietas por desecación • Raíces refuerzan el suelo, aumentando resistencia al cortante • Anclan el suelo superficial a mantos más profundos • Aumentan el peso sobre el talud • Transmiten al suelo fuerza del viento • Retienen las partículas del suelo, disminuyendo susceptibilidad a la erosión5

La deforestación puede afectar la estabilidad de un talud de varias formas:

• Disminuyen las tensiones capilares de la humedad superficial • Se elimina el factor de refuerzo de las raíces • Se facilita la infiltración masiva de agua5

De acuerdo a un estudio realizado por Hudec y Wharton(1993) en Trinidad, el 64.9% de los deslizamientos analizados están relacionados con alteraciones arriba de la corona, de los cuales el 38.3% corresponde a áreas de cultivos y el 35.1% a

deforestación. La quema de la vegetación aumenta la inestabilidad de los

taludes, especialmente si esto ocurre en áreas de coluviones en los cuales la

vegetación ejerce un papel preponderante en la estabilidad, especialmente por

la eliminación del refuerzo de las raíces y por la exposición a la erosión

acelerada.5

9.1 EFECTOS HIDROLÓGICOS DE LA VEGETACIÓN La vegetación afecta las condiciones hidrológicas de un talud de varias formas (Figura 19): Intercepción de la lluvia De acuerdo con Styczen y Morgan-1996, la lluvia se divide en dos partes, la lluvia que cae directamente sobre el suelo y la lluvia que es interceptada por el follaje de la vegetación. Lluvia Interceptada = Lluvia x % área Follaje. Según Gregory y Walling (1973), dependiendo de la intensidad de la lluvia y del cubrimiento y tipo de vegetación en un bosque tropical, puede interceptarse hasta un 60% del total de la lluvia anual. Parte de la lluvia interceptada es retenida y evaporada y parte alcanza finalmente, la tierra por goteo o por flujo sobre las hojas y troncos. Es importante determinar el tiempo entre la lluvia y el goteo para analizar el efecto hidrológico de cada tipo de vegetación.5


35

Retención de agua La retención de agua en el follaje demora o modifica el ciclo hidrológico en el momento de una lluvia. Este fenómeno disminuye la rata de agua de escorrentía disminuyendo su poder erosivo, pero puede aumentar la rata de infiltración. La retención de agua en el follaje depende del tipo de vegetación, sus características y la intensidad de la lluvia. Los árboles de mayor volumen o densidad de follaje, demoran más el ciclo hidrológico en razón de que retienen por mayor tiempo las gotas de lluvia. En el caso de lluvias muy intensas la retención de agua es mínima, pero en el caso de lluvias moderadas a ligeras, la retención puede ser hasta de un 30%, dependiendo de las características de la vegetación. Rice y Krames (1970) sugirieron que el clima determina el efecto relativo de la vegetación para prevenir deslizamientos en los climas en los cuales la precipitación es muy grande, el efecto de la cobertura vegetal sobre la estabilidad es mínimo y en áreas de clima árido la cobertura vegetal puede afectar en forma significativa la ocurrencia de deslizamientos.5

Acumulación de agua Parte del agua retenida es acumulada en el follaje para luego ser evaporada. Algunas especies vegetales como el Maíz poseen espacios importantes para almacenamiento de agua. Existe experiencia con especies vegetales, la cual permite determinar el volumen total de agua acumulada, teniendo en cuenta la densidad de área total y el volumen del follaje.5

Goteo o flujo por el follaje El agua retenida no acumulada retorna a la tierra por goteo o flujo, por el follaje. La rapidez de flujo depende de la aspereza de las superficies de las hojas y tronco y los diámetros y ángulos de las hojas con la vertical.5


36

Figura 19. Esquema del efecto de la vegetación sobre el modelo hidrológico

subsuperficial.5

Evapotranspiración La evapotranspiración es un efecto combinado de evaporación y transpiración. Su efecto es una disminución de la humedad en el suelo. Cada tipo de vegetación en un determinado tipo de suelo, tiene un determinado potencial de evapotranspiración y se obtiene generalmente, una humedad de equilibrio dependiendo en la disponibilidad de agua lluvia y nivel freático. Greenway (1987) reporta que la capacidad de una planta para consumir humedad del suelo depende del tipo y tamaño de la especie, clima, factores ambientales y características del suelo. La evapotranspiración profundiza los niveles de aguas freáticas y al mismo tiempo puede producir asentamientos de suelos arcillosos blandos y agrietamientos por desecación. El área de influencia depende de la extensión y profundidad del sistema radicular. Durante un día soleado un Eucalipto puede extraer del suelo hasta 500 litros de agua y un pasto hasta un litro por metro cuadrado (Williams y Pidgeon - 1983). Los árboles espaciados cercanamente y las hierbas extraen más agua que los pastos. La clave desde el punto de vista de ingeniería es determinar la humedad máxima y el nivel freático crítico para un talud determinado, teniendo en cuenta el efecto de la vegetación. El balance de la infiltración y la evapotranspiración produce una determinada humedad, la cual debe compararse con la humedad requerida para saturación. Debe tenerse en cuenta que en un suelo al saturarse se disminuyen las fuerzas de succión o presiones negativas de agua de poros, las cuales ayudan a la estabilidad. En ocasiones la vegetación produce un efecto de mantener la

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humedad por debajo del límite de saturación mejorando la estabilidad de las laderas.5

9.2 VEGETACIÓN Y BIOINGENIERÍA Existe un efecto positivo de la vegetación, para evitar problemas de erosión, reptación y fallas subsuperficiales. La implementación de la vegetación en primer lugar tiende a determinar el contenido de agua en la superficie y segundo da consistencia por el entramado mecánico de las raíces. A continuación se muestran algunas de las bondades de la implementación de vegetación en los taludes.

- Parte del agua retenida es acumulada en el follaje para luego ser evaporada. Algunas especies vegetales poseen espacios importantes para almacenamiento de agua. Existe experiencia con especies vegetales, la cual permite determinar el volumen total de agua acumulada, teniendo en cuenta la densidad de área total y el volumen del follaje.

- El agua retenida no acumulada retorna a la tierra por goteo o flujo, por el follaje. La rapidez de flujo depende de la aspereza de las superficies de las hojas y tronco y los diámetros y ángulos de las hojas con la vertical.

- Las raíces refuerzan la estructura del suelo y pueden actuar como anclajes en las discontinuidades.

- También unen materiales de los suelos inestables a mantos más estables. Este efecto es más pronunciado donde la superficie crítica de falla se encuentra en la zona de raíces.

- Las raíces forman una red densa entretejida en los primeros 30 a 50 centímetros de suelo, y esta red forma una membrana lateral que tiende a reforzar la masa de suelo más superficial y sostenerla en el sitio.

- Las raíces individuales actúan como anclajes que estabilizan los arcos de suelo que se extienden a través del talud. Las raíces actúan como pilas de refuerzo 13

Las diferentes partes de una planta cumplen funciones específicas desde el punto de manejo geotécnico

Parte de la planta Función

Raíz Anclaje, absorción, conducción y acumulación de líquidos

Tallo Soporte, conducción y producción de nuevos tejidos

Hojas Fotosíntesis, transpiración

Tabla 1. Componentes de la planta y sus funciones5


13 Informe final: Zonificación por remoción en masa y términos de referencia para diseño y construcción de obras de mitigación en el

predio miraflores, para el reasentamiento del casco urbano de gramalote (norte de santander). Sociedad Colombiana de Geotecnia

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Control de erosión El efecto más importante de la vegetación es la protección contra la erosión en todos los casos y con todo tipo de vegetación. Las ratas de erosión aumentan con el tiempo, a medida que las raíces se descomponen. La vegetación con mayor densidad de follaje amortigua más eficientemente el golpe de la lluvia y disminuye la erosión. En hierbas y pastos la densidad y volumen del follaje actúan como un colchón protector contra los efectos erosivos del agua de escorrentía. En lo referente a control de erosión donde hay árboles altos esta es menor que en el caso de arbustos. Además, las hierbas o maleza protegen generalmente mejor contra la erosión que los pastos.5

Figura 20. Elementos de arquitectura y paisajismo en el diseño de

revegetalización5

Propuestas de medidas de mitigación

Recomendación general

Recomendación detallada Esquema

1 Zona de protección y de uso restringido, con un programa de reforestación y/o de cultivos permanentes con la siembra de árboles frutales.

Vegetación convencional con siembra por semillas o estolones teniendo en cuenta la época de lluvias, en un área cercana a las 2,0 Ha, con un sistema diagonal sobre la ladera para darle un refuerzo, además las raíces profundas de los árboles permiten un menor mantenimiento de la zona de protección. Las estacas vivas con longitudes de tallo de árboles y arbustos que sean enterradas en el suelo con el objeto de que broten árboles. El


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procedimiento es simple, rápido y económico. Las estacas vivas pueden utilizarse como un tratamiento primario en el cual las estacas cumplen un objetivo de anclar otros elementos como trinchos o mantos vegetales, las cuales posteriormente se convertirían en árboles o arbustos.

2 Se clasifican como zonas de protección ambiental y se requiere incluir dentro de los proyecto reconstrucción del municipio un programa de restauración ecológica de las áreas intervenidas para asegura la estabilidad de las áreas de construcciones cercanas a esa unidad.

Las estacas vivas pueden utilizarse como un tratamiento primario en el cual las estacas cumplen un objetivo de anclar otros elementos como trinchos o mantos vegetales, las cuales posteriormente se convertirían en árboles o arbustos.

Control de los vertimientos generados por la ocupación urbana de las zonas de borde de esta unidad.

Construcción de canales de desagüe, combinados con zanjas superficiales de drenaje que conduzcan las aguas producidas por las construcciones a los vertimientos adecuados los cuales se deben canalizar para evitar las inundaciones.

40

Obras de control torrencial en los cauces que incrementen sus caudales por los vertimientos de aguas generadas por la ocupación urbana.

Se recomiendan torrenteras que recogen las aguas de los canales, diques o cortacorrientes y las conducen hacia abajo del talud que incluyan elementos para disipar la energía del flujo, en conjunto con un canal rápido que se construye con una pendiente igual a la del talud, generalmente con forma de canal. A lo largo de las torrenteras se recomienda colocar elementos que produzcan alta rugosidad para generar flujo amortiguado y minimizar la velocidad del agua.

Tabla 2. Propuesta de Medidas de Mitigación13

9.3 ANALISIS SECTOR LA CARBONERA Dada la información recolectada por los estudios de suelos en dos secciones (ver anexo 1) en el sector La Carbonera se obtiene: En la sección D-D´ (ver anexo 2) se identifica: -En la parte superior del talud: Suelo residual roca arenisca altamente meteorizada presenta una matriz arcillo arenosa habano rojizo ligeramente plástica -A media ladera: Material deslizado, incluye el material anterior que se desplaza en bloques traslacionalmente sobre un plano de falla o ruptura, en sectores se mezcla con bloques de arenisca arrastrada desde su base. Peso unitario: 1,99ton/m3

-En la parte inferior del talud: Roca fracturada -A lo largo del terreno en zonas más profundas: Areniscas cuarzosas poco sementadas de color habano y amarillo en capas delgadas a medias con intercolaciones de limolitas y arcillolitas de diversos colores, frescas a poco meteorizadas, poco fracturadas a fracturas (Peso unitario:

13

Informe final: Zonificación por remoción en masa y términos de referencia para diseño y construcción de obras de mitigación en el

predio miraflores, para el reasentamiento del casco urbano de gramalote (norte de santander). Sociedad Colombiana de Geotecnia

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2.03ton/m3). Ademas arcillolita gris masiva consistente con nivel de arcilla carbonosa a carbón (Peso unitario: 2.18ton/m3) En la sección E-E´ (ver anexo 2) se identifica: - En la parte superior del talud: Deposito inconsolidado, posiblemente de origen coluvial, formado por bloques de areniscas cuarzosas amarillas de bordes subangulares, meteorizadas a poco meteorizadas, embebidas en una matriz predominantemente arcillosa plástica color crema amarillenta y en sectores grisaceo, este depósito es bien denso (Peso unitario: 2.0ton/m3) -A media ladera: Material deslizado, incluye el material anterior que se desplaza en bloques traslacionalmente sobre un plano de falla o ruptura, en sectores se mezcla con bloques de arenisca arrastrada desde su base. Peso unitario: 1,99ton/m3

-A lo largo del terreno en zonas más profundas: Areniscas cuarzosas poco sementadas de color habano y amarillo en capas delgadas a medias con intercolaciones de limolitas y arcillolitas de diversos colores, frescas a poco meteorizadas, poco fracturadas a fracturas (Peso unitario: 2.03ton/m3). Arcillolita gris masiva consistente con nivel de arcilla carbonosa a carbón (Peso unitario: 2.18ton/m3) Arcilla o arcilla limosa negra ligeramente plástica a plástica con resto de materia orgánica (Peso unitario: 2.10ton/m3) Con la descripción dada del terreno se determina que el trabajo a realizar por medio de la bioingeniería debe incluir la plantación de especies vegetales que puedan adaptarse a terrenos altamente arcillosos y además sean óptimas para la altura al nivel de mar a la que se encuentra la zona. En la parte superior del sector La Carbonera se busca evitar que la corona del talud continúe vulnerable; ya se encuentra construido un canal perimetral que evita parte del ingreso de aguas servidas al terreno pero no es suficiente para controlar el ingreso de agua superficial, por ello se plantea una barrera de protección con árboles y césped:

42

Figura 21. Área que se propone empradizar y arborizar, zona La Carbonera

En esta zona que cuenta con aproximadamente 9.000 metros cuadrados de área, se plantea sembrar árbol Aliso que tiene las siguientes características: ALISO – ALNUS ACUMINATA Descripción: El aliso es uno de los árboles de más rápido crecimiento en la región andina. Es un árbol pionero, sus semillas germinan en terrenos descubiertos de vegetación y las plántulas se elevan velozmente, tienen excelente afinidad con el agua. Altura: Pueden alcanzar una altura de 10 hasta 25 metros con un diámetro promedio a la altura del pecho de 35 a 40 centímetros. Algunos individuos llegan a superar los 42 metros de altura.14 Ventajas:

- Tiene buena regeneración natural en suelos desnudos. Los arboles rebrotan en forma natural

- Árbol pionero de rápido crecimiento, apropiado para establecer cercas vivas y para iniciar la restauración de bosques nativos.

- El árbol es fijador de nitrógeno y mejora la fertilidad del suelo. - Especie ornamental, adecuada para plantar en sitios húmedos y a la orilla

de cuerpos de agua - Es excelente para colonizar suelos minerales sueltos como los que quedan

luego de un derrumbe o la construcción de una carretera

14 Manual de obras de bioingeniería en zonas de laderas con procesos de remoción de masa para altitudes superior a 3.000 m.s.n.m.

Universidad Católica de Colombia. Bogotá, Junio 2016.

Canal perimetral

Área a empradizar y arborizar

Berma principal

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- Presenta una tolerancia a las heladas. Su límite inferior alrededor de los 4°C pero hay poblaciones que soportan temperaturas de hasta -10°C14

Desventajas: - Daño por el viento. Le afectan los vientos secos y fríos que le provocan un

pobre desarrollo - En pequeñas proporciones presenta daños por hongos en la raíz y el tallo14

Funciones: - Barrera física y visual, contra ruido y viento - Control de erosión y estabilidad de taludes - Enriquecimiento del suelo - Protección de cuencas y cuerpos de agua15

Siembra y establecimiento Los árboles son las especies más difíciles de establecer y deben localizarse en el talud en tal forma que la humedad sea lo más permanente posible. Es conveniente la construcción de terrazas o sistemas de concentración de aguas en las áreas de siembra de los árboles. Ciertos tipos de pastos requieren riego permanente y no es recomendable utilizarlos en taludes en los cuales se puedan producir épocas de sequía. La poda de los árboles es una práctica muy útil para generar un crecimiento armónico. Existen épocas del año más propicias que otras para la poda de los árboles y debe tenerse cuidado de no malograr su crecimiento por poda en un periodo no propicio.5 La forma como se localizan los árboles en el talud puede afectar su comportamiento. Los arreglos pueden ser longitudinales, transversales, diagonales, cruzados o radiales (Figura 22).

Figura 22. Estacas vivas5

15

Aliso. Fundación Cerros de Bogotá. Disponible en: https://www.cerrosdebogota.org/bibliotecavirtual/flora/assets/aliso.pdf 5 SUAREZ Jaime. op. cit

44

Las estacas deben ser generalmente, de uno a tres centímetros de diámetro y de 60 centímetros a un metro de longitud. La parte superior de la estaca debe cortarse normal al eje y la parte inferior en forma de punta para facilitar su inserción. Y se deben plantar cada 3 metros Se recomienda seguir las siguientes instrucciones de instalación: a. Clavar la estaca normal a la superficie del talud, utilizando martillos de caucho. b. La densidad de instalación debe ser de tres a cuatro estacas por metro cuadrado para garantizar un cubrimiento adecuado en corto tiempo. c. Las dos terceras partes de la estaca deben estar enterradas dentro de la tierra5

Se plantea acompañar la siembra de estos árboles con una siembra de cespedones para controlar la erosión superficial en el terreno: PASTO KIKUYO (PENNISETUM CLANDESTINUM) Descripción: Sembrar densamente pasto en todo el talud. Esto refuerza y protege el talud contra el daño causado por la erosión superficial.

- Captura: El material erosionado que baja por el talud. - Refuerza: El talud a una profundidad de 300 mm con un denso tapiz de

raíces fibrosas - Protege: La superficie del talud del impacto de las gotas de lluvia e impide

la socavación alrededor de las obras de ingeniería.14 Ventajas

- Proteger los taludes en el borde del camino. - Rehabilita los taludes de corte colapsados. - Vuelve a cubrir con vegetación los taludes de relleno. - Brinda un césped muy agradable por el color de sus hojas y su textura. - Tiene una excelente resistencia al tránsito intenso.14

Por otro lado se encuentra que entre la berma principal y la primera cuneta esta una de las fallas principales del sector (Sección E-E’, Terraza 2 UD 13 – Ver anexo 1), que por ingreso de aguas servidas y de aguas superficiales (lluvia) presenta erosión, en esta zona que consta de aproximadamente 16000m2 de área se plantea la construcción de un terraceo y la plantación de trébol blanco y rojo sobre las terrazas


14 Manual de obras de bioingeniería en zonas de laderas con procesos de remoción de masa para altitudes superior a 3.000 m.s.n.m.


45

Figura 22. Área que se intervenir con terrazas, zona La Carbonera

Manejo de taludes en laderas: Una superficie de terreno expuesta situada a un ángulo con la horizontal se llama talud o pendiente no restringida, y puede ser natural o construido. Si la superficie del terreno no es horizontal, una componente de la gravedad ocasionara que el suelo se mueva hacia abajo ocasionando la falla del talud. Es común observar en zonas de laderas taludes naturales o artificiales, ya sean debido a la implantación o construcción de caminos o carreteras y que estos estén totalmente desprotegidos de cobertura vegetal expuestos a las condiciones ambientales que se puedan presentar y a factores tan variables y directos como son las lluvias. Por tal modo y para evitar riesgos y costos se sugiere que el manejo de taludes se realice de forma permanente mediante la utilización de prácticas vegetales, utilizando plantas de tipo crecimiento rápido, con complementos de materia orgánica y fertilizantes para que el proceso de crecimiento sea mucho más rápido14 ¿Cómo se puede estabilizar un talud mediante el terraceo de la pendiente? Pasos para la construcción de terrazas

1. Este procedimiento se debe realizar desde la base del talud hacia arriba. Es decir que debe excavarse en zanjas a una profundidad de por lo menos 1 a 2m. Sobre la ladera, y sobre el fondo de esa zanja, se clavan los postes verticales de los cuales deben quedar anclados como mínimo 1,2m por debajo del nivel inferior a la zanja

14

Manual de obras de bioingeniería en zonas de laderas con procesos de remoción de masa para altitudes superior a 3.000 m.s.n.m.


Berma principal

Área para terraceo

Cuneta 1

46

2. Tenga en cuenta que deben quedar anclados los postes verticales como mínimo 1,2m por debajo o incluso pueden quedar totalmente enterrados, en la superficie este tipo de estructuras no deben ser mayores de 50cm.

3. Luego de la colocación de los postes verticales, se procede a la colocación de las guaduas acostadas horizontalmente paralelas a los postes y desde la base de la zanja construida anteriormente. Se requiere para este proceso 12 guaduas de 12cm de espesor. Como la obra requiere de movimiento de tierra se debe apisonar la tierra que quede vertida en la terraza, evitando infiltración del agua por lo menos en el momento de construcción

4. Luego se recomienda realizar una siembra directa (trébol blanco y rojo), utilizando únicamente herramientas de mano y de fácil acceso, esto con el fin de evitar el daño de la vegetación y terreno cercano, se sugiere que el tipo de vegetación sea de la misma zona.

5. Si prefiere cubrir con cuadros de césped procure que estos sean de aproximadamente de 30x30cm y que contengas una capa de 5cm de espesor como mínimo.14

Trebol Blanco: Es una leguminoza que requiere suelo de textura arcillosa, se puede adaptar desde los 2200 a 4100m.s.n.m; funciona bien en asociación con rye grass (raíz fibrosa). Tienes una duración de 6 a 8 años según manejo y fertilización14

Trebol Rojo: Su calidad es excelente, superando a la alfalfa. Los niveles de digestibilidad se hallan entre 65% y 80% dependiendo del estado fenológico de la planta. Si bien hay riesgos de empaste, este se soluciona en pasturas que contengan un buen aporte de gramíneas forrajeras. 14

Mantenimiento de las terrazas: Es algo probable que la terraza tienda a derrumbarse si esta no queda con la suficiente profundidad o si el material utilizado para el relleno no está lo suficientemente apizonado.

- Se recomienda hacer el desarme de nuevo de los postes verticales y horizontales de guadua más cercanos a la zona de derrumbe, y los deje en un lugar que garantice que no va a dañar las otras zonas mientras se hace la limpieza o el desalojo de lo que presento daño.

- Una vez tenga lista la zona vuelva a instalar los postes verticales y horizontales, pero esta vez rectifique la profundidad de cada uno de ellos y verifique que no tengan inclinación

- Rellene las terrazas de nuevo con el material de tierra utilizado

47

- Las secciones o piezas que presenten deterioro, deberán ser reparadas si el daño no es significativo, pero si es relevante, reemplazar por una en buen estado.14

14

Manual de obras de bioingeniería en zonas de laderas con procesos de remoción de masa para altitudes superior a 3.000 m.s.n.m.


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CONCLUSIONES

Dentro de los procesos de seguimiento e intervención realizada en el polígono del parque Altos de la Estancia de la localidad 19 Ciudad Bolívar, se identifica que la mayor afectación que se presenta en el terreno es producto del inadecuado manejo de aguas que se producen en el entorno; el ingreso de aguas servidas de manera intensa, produce saturación del suelo y por ende parte del deslizamiento.

Por otra parte es importante manejar de manera integral el flujo de agua que se produce por las temporadas de lluvias y que ingresan ampliamente en todo el terreno. Se deben crear estrategias que limiten este factor y se pueda disminuir el ingreso de agua al suelo, para mitigar el movimiento en masa que se presenta de manera progresiva

El realizar una investigación de los procesos de remoción en masa y entender el fenómeno, permite tener una visión de cómo se afecta la estabilidad del terreno, se logra entender que las estrategias de mitigación deben ir más allá de lo constructivo, y deben contemplar acciones que realizadas de manera conjunta, aumenten la durabilidad y vida útil de todo este trabajo, como las limpiezas periódicas de material vegetal, caída de material producto de los procesos de erosión, seguimiento permanente del estado de las estructuras para corregir los daños que se presentan por deterioro de las construcciones.

Como mecanismo de mitigación alterno que puede funcionar dentro del terreno, se investiga la importancia de la Bioingeniería para mejorar las condiciones del suelo, y se encuentra que parte del manejo integral que se debe dar en una obra de estabilización comprende inclusión de especies vegetales que cumplen con las necesidades de manejo de agua; se realiza una investigación de especies de plantas que tienen una gran adaptabilidad en el terreno, y que sus propiedades les permiten ser incluidas en el polígono de manera más óptima y su ingreso en el entorno cumple con las condiciones del suelo:

-En la parte superior de la ladera se incluye el arbol aliso acompañado de pastos para mejorar las condiciones mecánicas del terreno, ya que por su tamaño y velocidad de crecimiento, causa un efecto de amarre en el suelo, y además, su gran tamaño requiere un gran consumo de agua lo que disminuye el ingreso de agua al suelo.

-En las partes medias del terreno, se incluyen terrazas con sembradíos de especies como el trébol blanco y pastos, que gracias a sus condiciones de mucho follaje hacen que el consumo de agua sea elevado, y que en época de lluvias, parte del agua quede retenida en sus hojas y que por procesos de evotranspiración, se evita que todo el líquido ingrese al suelo.

Las especies que se incluyen en el terreno cumplen con las necesidades de Bogotá y la zona, son aptas para la ubicación geográfica con un suelo altamente arcilloso, cambios bruscos de clima y alto contenido de lluvias.

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Se plantean técnicas descritas en obras de Bioingeniería, como el terraceo para manejo de los desplazamientos del terreno, ya que al distribuir los espacios en partes más pequeñas, el terreno tiene menor desprendimiento de material.

Todo esto en conjunto permite que la estabilidad del terreno aumente, pero se debe tener importante seguimiento al mantenimiento preventivo y limpieza permanente, ya que si esto no se cumple, se pierde el manejo de agua que se trata de realizar y la saturación continuaría deteriorando la estabilidad del suelo.

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REFERENCIAS

1. FOPAE (2013). Informe de visita fiscal situación altos de la estancia 2. IDIGER. Lo que la tierra se llevó. Bogotá, 2014. 122p 3. FOPAE (2013). Monitoreo topográfico, geotécnico y estructural para el

seguimiento del movimiento en masa de la zona de alto riesgo del sector de altos de la estancia de la localidad de ciudad bolívar

4. Fallo de Tutela 041 de 2006 5. SUAREZ Jaime. Deslizamientos y estabilidad de taludes en zonas

tropicales. Bucaramanga: Ingeniería de suelos Ltda., 1998. 548p 6. De Matteis Álvaro F. Geologia y geotecnia: Estabilidad de taludes.

Universidad Nacional de Rosario Facultad de Cs. Exactas, Ingeniería y Agrimensura. 2003

7. IDIGER (2018). Caracterización General del Escenario de Riesgo por Movimientos en Masa en Bogotá.

8. SECRETARÍA DISTRITAL DE PLANEACIÓN, Alcaldía de Mayor de Bogotá D.C. Bogotá y sus Localidades. [En línea] [13 nov. 2014]. Disponible en:http://www.gobiernobogota.gov.co/quienes-somos/alcaldias-locales/bogota-y-sus-localidades

9. SECRETARÍA DISTRITAL DE PLANEACIÓN, Alcaldía de Mayor de Bogotá D.C. Diagnóstico de los aspectos físicos, demográficos y socioeconómicos. 2009 Disponible en: http://www.sdp.gov.co/portal/page/portal/PortalSDP/InformacionEnLinea/InformacionDescargableUPZs/Localidad%2019%20Ciudad%20Bol%EDvar/Monografia/19%20Localidad%20de%20Ciudad%20Bol%EDvar.pdf

10. FONDO DE PREVENCIÓN Y ATENCIÓN DE EMERGENCIAS, Dirección de Prevención y Atención de Emergencias de Bogotá. Información general de la localidad de Ciudad Bolívar. Disponible en: http://svrdpae8n1.sire.gov.co/portal/page/portal/fopae/localidades/ciudadbolivar/ciudadbolivar_info

11. RODRÍGUEZ GRANADOS, Edgar Eduardo. Estudios de Riesgos y Diseño Detallado de Medidas de Mitigación en el Sector de Altos de la Estancia de la Estancia de la Localidad de Ciudad Bolivar de Bogotá. Bogotá: SIRE, 2004.

12. FOPAE (2008). “ESTUDIO-DISEÑO DETALLADO DE OBRAS DE MITIGACION PARA EL SECTOR ALTOS DE LA ESTANCIA-LOCALIDAD CIUDAD BOLIVAR”

13. Informe final: Zonificación por remoción en masa y términos de referencia para diseño y construcción de obras de mitigación en el predio miraflores, para el reasentamiento del casco urbano de gramalote (norte de santander). Sociedad Colombiana de Geotecnia

14. Manual de obras de bioingeniería en zonas de laderas con procesos de remoción de masa para altitudes superior a 3.000 m.s.n.m. Universidad Católica de Colombia. Bogotá, Junio 2016.

http://www.sdp.gov.co/portal/page/portal/PortalSDP/InformacionEnLinea/InformacionDescargableUPZs/Localidad%2019%20Ciudad%20Bol%EDvar/Monografia/19%20Localidad%20de%20Ciudad%20Bol%EDvar.pdf





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ANEXOS

ANEXO 1:

PLANO LOCALIZACION INSTRUMENTACION ETAPA II

ANEXO 2:

CORTES D-D Y E-E

identificar agentes, daÑos patolÓgicos y alternativas de...

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