concepto tecnico del board de expertos para dar su opinion

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CONCEPTO TECNICO DEL BOARD DE EXPERTOS
VIA SUSTITUTIVA BUCARAM ANGA-BARRANCABERM EJA
Septiembre 2013
1
CONCEPTO TECNICO DEL BOARD DE EXPERTOS PARA DAR SU OPINION
SOBRE EL DISEÑO DE LA VIA SUSTITUTIVA BUCARAMANGA –
BARRANCABERMEJA, EN EL SECTOR CAPITANCITOS – PUENTE LA PAZ
1.
INTRODUCCION
El presente informe expone los resultados de las actividades realizadas por
los integrantes del denominado “Board de expertos” para emitir un concepto
técnico sobre el diseño del tramo de vía sustitutiva de 11.5 km de longitud
entre el sector denominado Capitancitos y el Puente La Paz del Proyecto
Hidroeléctrico Sogamoso. Como resultado de las diferentes actividades
realizadas, se formulan las conclusiones.
El citado Board ha sido conformado, de mutuo acuerdo entre ISAGEN, la
Gobernación del Departamento de Santander y las Sociedades
Santandereana de Ingenieros y de Geotecnia, por los consultores Wynfrith
Riemer, Antonio Soriano y Daniel Salcedo, firmantes del presente informe.
Para cumplir con los objetivos propuestos, los integrantes del Board llegaron
a la ciudad de Bucaramanga el 22/09/2013, fueron alojados en el
Campamento El Cedral de ISAGEN, y participaron en diversas actividades
hasta el día 27/09/2013, teniendo previsto el regreso a sus respectivos
países el día 28/09/2013.
El alcance de los trabajos encargados al Board fue el siguiente:



Revisar y analizar los documentos técnicos de diseño de la vía
sustitutiva en asunto.
Realizar una visita de campo detallada a la vía sustitutiva BucaramangaBarrancabermeja en el sector Capitancitos - Puente La Paz.
A partir de lo anterior, teniendo en cuenta la obligación de ISAGEN de
sustituir la infraestructura afectada por el proyecto Sogamoso en iguales
o mejores condiciones a las existentes, emitir un informe conjunto del
Board de Expertos, con el concepto técnico sobre los siguientes temas:
- Revisar si la vía sustitutiva en el tramo Capitancitos-Puente la Paz
tiene iguales o mejores condiciones de estabilidad que la vía
nacional existente.
- Revisar la influencia del embalse en la estabilidad de la vía
sustitutiva que está construyendo ISAGEN en el tramo CapitancitosPuente la Paz.
Con el fin de cumplir con los objetivos previstos, se suministró al Board la
siguiente información:
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2.

Copia del documento de fecha 20 de Marzo de 2013, facilitado por la
Sociedad Santandereana de Geotecnia, relativo a un Acta convocada
por el Departamento de Santander para evaluar los profesionales que
integran el Board de Expertos internacionales para analizar los estudios
técnicos de la Vía Sustitutiva Bucaramanga-Barrancabermeja a la altura
de Hidrosogamoso. En la reunión de esta fecha se acordaron los temas
sobre los cuales el comité de expertos debía pronunciarse.

Copia de las conclusiones del foro organizado por la Sociedad
Santandereana de Geotecnia, sobre aspectos geotécnicos y
conectividad vial entre Bucaramanga y Barrancabermeja, realizado el 19
de Abril de 2013.

Un CD con información proporcionada por la Sociedad Santandereana
de Ingenieros Civiles y otro CD con las presentaciones y documentos de
la Sociedad Santandereana de Geotecnia.

Cuatro tomos suministrados por ISAGEN que contienen la memoria
descriptiva y anexos donde se presentan en forma detallada los
resultados del estudio geológico - geotécnico de la vía sustitutiva
Bucaramanga – Barrancabermeja.
EXPOSICION DE LA SOCIEDAD SANTANDEREANA DE INGENIEROS
El día 23/09/2013 se iniciaron las actividades con un acto protocolar con la
presencia del Gobernador de Santander Dr. Richard Aguilar Villa y personal
profesional de INVIAS (Wilson Jaime Barbosa, Alfonso Montejo y César
Moreno Prada), ISAGEN (Luis Fernando Rico, Adolfo Fehrmann, Diana
Quiroga, Jacobo Ojeda, Hedmer Berrío), Sociedad Santandereana de
Ingenieros y Sociedad Santandereana de Geotecnia (Carlos Yépez Maya,
Sonia González, Rubén Torres, Jaime Suárez, Neyith Contreras, Berenice
Garcés).
A continuación se iniciaron las sesiones técnicas con la exposición del Ing.
Jaime Suárez, en la cual se trataron los siguientes aspectos:

Se presentó un resumen histórico de los deslizamientos que han
afectado la vía Bucaramanga – Barrancabermeja, refiriéndose
particularmente a los deslizamientos de 1967 fecha en la cual se estima
se movieron unos 100 millones de m3 y la vía se desplazó hasta unos
200 m en un tramo de aproximadamente 6 km, y a los deslizamientos del
año 2010 que afectaron en menor intensidad a la referida vía. Expuso
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que históricamente la vía se ha vuelto a construir en el mismo sitio
donde se había deslizado.

Con respecto a la vía sustitutiva, el Ing. Suárez expresó que las
decisiones de ISAGEN e INVIAS fueron equivocadas, y que las
Sociedades Santandereana de Ingenieros y de Geotecnia, alertaron de
esa situación hace unos 2 años.

Presentó un resumen de las características geológicas del sitio de presa
y de las vías adyacentes, destacando la presencia de las Fallas
denominadas La Salina y San Vicente, clasificadas como activas, y la
flexión de Chucurí conformada por rocas muy plegadas y fracturadas. Se
refirió asimismo a la sismicidad del sector y a su discrepancia con partes
del informe elaborado por los Dres. Wynfrith Riemer y Martin Wieland,
en el sentido de atribuir algunos de los eventos registrados al
movimiento de los coluviones.

Manifestó su preocupación por el comportamiento de rocas lutáceas y
suelos residuales de la Formación Umir, La Luna y Lisama, cuando se
llene el embalse.

Otra de sus preocupaciones es la mineralogía de las rocas de la
Formación Umir las cuales según el ingeniero Suarez, pueden tener
características expansivas debido a la presencia de esmectita y no se
sabe cuál será su comportamiento cuando se llene el embalse.

Le preocupa la diferencia tan grande en los parámetros de resistencia al
cortante utilizados por ISAGEN para los análisis y los ensayos triaxiales
realizados por la misión alemana. Cuestiona los parámetros de fricción y
cohesión presentados por INGETEC en sus informes iniciales, y
contrasta dichos parámetros con los reportados por la misión alemana
en 1968.

Presentó un esquema con los límites de los coluviones, diferenciando
once de ellos con los nombres de La Leona, Caño Seco, Mata de Cacao,
Linderos, Las María, Los Túneles, Chafarota, Montebello, Cananá, El
Ramo, El Tablazo, La Fe.
- Para el coluvión de La Leona estima espesores de 50-60 m y un volumen
de 150 millones de m3. Expuso que en el informe de INVIAS hay registros
de perforaciones donde describen suelos residuales sobre coluviones y
otras perforaciones que terminan en coluviones por lo cual no se conoce
el espesor total de los mismos. El Ing. Suárez ha realizado Sondeos
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3.
eléctricos verticales (SEV) y estima en el sitio de La Azufrada espesores
de coluviones del orden de 32 m.
Citó problemas históricos ocurridos en 1964 y 1976 en el coluvión de
Mata de Cacao-Caño Seco y se refirió al deslizamiento de mayores
proporciones en el sector de Mata de Cacao que afectó los pilotes del
puente actualmente en construcción. Para el coluvión de Mata de Cacao,
estima un volumen del orden de 50 millones de m3. Presentó los perfiles
del subsuelo del puente Caño Seco, mostrando espesores de coluviones
entre 14 y 21 m.
Considera que el coluvión Linderos es el más consolidado pero muy
peligroso para la vía sustitutiva y es el que menos estudió INGETEC. Se
refirió a que INGETEC proyectó el Botadero No. 2 sobre esa zona y que
el sondeo que realizó dicha empresa no es representativo por haber sido
ejecutado al Sur del Coluvión.
Le preocupa la cercanía de la vía sustitutiva a las orillas del futuro
embalse, en los sectores de coluviones de Santa María y Linderos.
Se refirió al Coluvión de La Chafarota el cual según su apreciación
desplazó el río igual que el de Linderos, pero no afecta la vía sustitutiva.
Manifestó que el coluvión de Montebello tampoco tiene importancia para
la referida vía.
El Coluvión de Cananá va a ser saturado en su pie por el embalse pero
no lo considera importante para la vía sustitutiva.
En lo referente a la Quebrada El Ramo, le preocupa que puede afectar
las pilas de un puente en dicha quebrada el cual se construye en la vía a
San Vicente de Chucurí.
El Ing. Suárez felicitó a ISAGEN por el programa de instrumentación
implementado en la vía sustitutiva y sus alrededores.
EXPOSICIONES DE LA SOCIEDAD DE LA SOCIEDAD SANTANDEREANA DE
GEOTECNIA.
La primera exposición estuvo a cargo del Geólogo José Neyith Contreras quién
presentó una descripción completa de las Formaciones geológicas que afloran en
el sector objeto de estudio y se refirió particularmente a la inestabilidad del
Coluvión de La Renta y en la segunda exposición, el Ingeniero Rubén Torres se
refirió a las preguntas que desea sean contestadas por el Board de expertos, las
cuales se citan a continuación:
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
¿La vía sustitutiva ofrece condiciones de estabilidad que permitan la
transitabilidad permanente en la vía?

¿Qué efecto producirá el llenado de la presa sobre los coluviones que
afecten la estabilidad de la vía?
Adicionalmente presentó unos análisis de estabilidad solo con fines académicos, y
expresó que no deberá permitirse el llenado del embalse hasta tanto no se
demuestre que no afectará la vía sustitutiva.
4.
EXPOSICIONES DE LA EMPRESA INGETEC.
Las exposiciones estuvieron a cargo de los Doctores Camilo Marulanda y Alberto
Marulanda.

Presentaron en primer lugar una descripción de los aspectos geológicos
del área de estudio, destacando a nivel regional la existencia de las
Fallas de Bucaramanga, Suárez, San Vicente y la denominada Flexión
de Chucurí. Informaron que el trazado de la vía sustitutiva fue
concebido, entre otros factores destacando el ambiental, tratando de
que la mayor parte de la banca se apoyara en masa rocosa. alcanzando
finalmente un 75% en masa rocosa y el resto en zonas de coluviones.

Se refirieron al comportamiento histórico de la vía existente y los
eventos catastróficos de Abril de 1967 y Diciembre 2010. Presentaron
asimismo resultados de interpretación de la misión de fotografía aérea
de 1978 en la cual se aprecia el trazado actual, el abandonado en 1964
y el de la vía sustitutiva en construcción. Particularmente, presentaron
detalles del deslizamiento de sector La Renta y el colapso del Puente La
Leona. Expresaron que en el año 2010 las lluvias representaron un
desastre nacional y que la ciudad de Bucaramanga quedó aislada.

Describieron el programa anual de auscultación tanto para la vía
existente que viene realizando ISAGEN desde el año 2011 los criterios
de evaluación de los pavimentos y los niveles de afectación de
alcantarillas, box culverts, muros de contención, cunetas y puentes.
Tales afectaciones implican grandes inversiones del INVIAS para el
mantenimiento.

Presentaron los resultados de la exploración del subsuelo realizada en
la vía sustitutiva y alrededor de todo el embalse mediante perforaciones,
instrumentación, geofísica sísmica, y los resultados de un extenso
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programa de ensayos in situ, y en laboratorio tanto básicos como
especiales.

Manifestaron que de acuerdo a los resultados de las perforaciones el
espesor mayor de coluvión detectado es del orden de 30 m en La Renta.

Como medidas de protección y estabilización de taludes de corte,
incluyeron en el diseño medidas de mitigación las cuales están siendo
actualmente llevadas a cabo:
-
Filtros subsuperficiales
Cunetas flexibles
Drenes subhorizontales
Reforestación
Secado de jagüeyes y su posterior relleno.
Muros de gaviones
Mantos antierosivos biodegradables e hidrosiembra.
Para los cortes en lutitas se diseñaron obras de estabilización
constituidas por una malla electrosoldada y concreto neumático (concreto
lanzado o proyectado) sostenida con barras pasivas inyectadas en toda
su longitud y distribuidas generalmente en una cuadrícula de 1.5 m x 1.5
m.

Describieron el monitoreo de instrumentos colocados en la zonas de
influencia del Proyecto Hidrosogamoso, el cual consta de marcas
topográficas, mojones, piezómetros de hilo vibrante multinivel, e
inclinómetros. Los resultados registrados desde el 2011, revelan
desplazamientos en algunos sectores de hasta 1 m.

Luego de presentar una comparación relativa entre las características
del Proyecto Guavio y el Proyecto Chivor, cuyos embalses están
ubicados en la misma cordillera en lutitas y coluviones y tienen
pendientes mayores, mostraron una simulación de operación teórica del
embalse del proyecto Sogamoso con el fin de predecir su
comportamiento.

Describieron en forma muy detallada el problema de inestabilidad que
afectó dos de los ejes de fundación del Puente Mata de Cacao y la
solución propuesta puenteando la zona inestable con una luz central de
180 m cimentado en pilotes fuera de la zona inestable.

A continuación se refirieron al efecto del embalse en la vía sustitutiva y
presentaron para cada coluvión todos los análisis de estabilidad bajo
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diferentes condiciones, con la previa definición de los parámetros de
resistencia al cortante utilizado determinados con muestras de
perforaciones con recobro en cada sitio específico y ensayos in situ. Los
análisis realizados para la condición actual y para diferentes elevaciones
de la cota de embalse, así como para los casos de descenso súbito, se
realizaron para el sector “Entre túneles”, Coluvión de Las Marías,
Coluvión Linderos, Sector Mata de Cacao, Sector Caño Seco, y Sector
La Leona. En todos los casos, obtuvieron factores de seguridad
aceptables para diseño.
5.
INSPECCIONES DE CAMPO
Como parte importante de las actividades realizadas el día 25/9/13 se realizó un
vuelo de inspección en helicóptero y tanto los días 24 y 25/9/13 se llevaron a
cabo recorridos detallados de campo, en conjunto con personal de ISAGEN,
INVIAS, INGETEC, LA SECRETARIA DE INFRAESTRUCTURA DEL
DEPARTAMENTO Y SOCIEDAD SANTANDEREANA DE GEOTECNIA. Durante
las inspecciones se pudo obtener un registro fotográfico incluyendo los sitios en
los cuales se están ejecutando las medidas de protección, estabilización y
mitigación que se están ejecutando para solventarlos. Los resultados de estas
inspecciones resultaron de valiosa información para las conclusiones presentadas
en este informe.
Figura 1. Construcción de muros de gaviones en zona de coluviones
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Figura 2. Protección de taludes con biomanto degradable y cobertura vegetal
Figura 3. Construcción de drenes horizontales
Figuras 4 y 5. Estabilización de taludes de corte mediante losa de concreto
neumático sostenida con barras pasivas, y drenes horizontales
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Figuras 6 y 7. Construcción de cunetas flexibles y obras de drenaje superficial
Figura 8. Ejemplo de jagüeyes que deberán ser secados y rellenados según
estudio de INGETEC
6.
ASPECTOS GEOLOGICO-GEOTECNICOS
Litología
Entre la salida del túnel No. 1 y el empalme con la vía actual en Capitancitos, se
encuentran las formaciones siguientes:
Formación Umir, de edad Cretácica. Predominan lutitas de color gris oscuro,
finamente estratificadas, con algunas intercalaciones delgadas y horizontes de
arenisca. Mineralógicamente las lutitas se componen de 60 a 70% de arcilla.
Entre los distintos minerales de arcilla, hasta un máximo de 17% corresponde a
esmectitas. Como consecuencia de esta composición la lutita muestra una
tendencia pronunciada a disgregarse (“air slaking”, ver Figura 9). La fisuración con
preferencia se desarrolla a lo largo de la estratificación pero adicionalmente se
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presentan fisuras irregulares. El efecto se debe prioritariamente a la pérdida de
agua de poros y en esta relación también a un cambio en las tensiones efectivas.
Los valores de resistencia a la compresión simple reportados indican magnitudes
de 1.2 y 4.5 MPa. Supuestamente estos valores bajos resultan de una alteración
incipiente por “air slaking”. La resistencia al corte reporta valores de cohesión de
c=0.19 MPa y =27°. Los valores resultan de una aplicación del sistema de
clasificación GSI. Este método de estimación se aplica a un pseudo-continuo
isotrópico. En otros casos, los ensayos de corte en dirección perpendicular a la
estratificación de la lutita revelaron una fricción notablemente más elevada (hasta
45°). Pero dado que el caso crítico para la estabilidad consiste en la cizalla en un
filón de lutita molida en el tope de la roca, se considera prudente aplicar
parámetros más conservadores.
a) Disgregación, comenzando en la
b) Lutita superficialmente disgregada con un
estratificación y finalmente
filón de arenisca. Las diaclasas se limitan a la
produciendo pequeños fragmentos
arenisca
angulares
Figura 9. Aspectos de disgregación de la lutita de la Formación Umir
Formación Lisama, de edad Terciaria. Se trata de una alternancia de lutitas y
limolitas de varios colores, con areniscas. Las areniscas, por su resistencia,
forman crestas en la ladera. Las lutitas parecen un poco más resistentes a
procesos de humedecimiento y secado que las de la Formación Umir pero
también se disgregan rápidamente una vez expuestas a la intemperie. En este
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proceso el efecto de la estratificación es menos pronunciado y se forman
fragmentos redondeados (ver Figura 10a). Diferente de las lutitas Umir, en las de
la Formación Lisama también se notan indicios locales de una deformación
tectónica (ver Figura 10b).
a) Lutita disgregada de la Formación
Lisama
b) Lutita disgregada de la Formación Lisama,
localmente con espejos de cizalla
Figura 10. Aspectos de lutita disgregada de la Formación Lisama
Coluvión de edad Cuaternaria. La mayor parte de la ladera por donde se
construye la vía está cubierta por coluvión. En superficie se nota una abundancia
de grandes bloques de roca. De acuerdo a su litología los bloques provienen de la
Formación Lisama y de horizontes de arenisca en la parte alta de la Formación
Umir. Esto significa que el coluvión que actualmente cubre las Lutitas Umir fue
transportado por larga distancia. Según resultado de la exploración de subsuelo,
la proporción de bloques alcanza entre 10 y 25% en promedio. Frecuentemente la
proporción de bloques se hace más prominente hacia la base del coluvión. Con
pocas excepciones la matriz del coluvión se clasificó como CL y CH según SUCS.
La resistencia a la penetración estándar es baja en superficie, típicamente N<10.
Pero ya en 2 m de profundidad se aumenta notablemente y suele alcanzar N>30.
Depósitos de Flujos de Detrito. En la mayoría de las quebradas y particularmente
en la cuenca alta de la Quebrada Mata de Cacao se observan grandes bloques
de arenisca, algunos mayores de 5 m. Supuestamente fueron transportados en
flujos con elevado contenido de sedimento.
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Geología Estructural
La Figura 11 presenta la estructura del flanco derecho del valle del Río
Sogamoso. El tramo correspondiente a la vía se ubica esencialmente en las
Formaciones Lisama (Tpl) y Umir (Ksu). Los estratos se inclinan hacia el noroeste. En la parte central el buzamiento se hace sub-horizontal con suave
undulación. Esta estructura se denomina Flexión del Chucurí. Como se nota en
los acantilados en la parte alta de la ladera y a lo largo de la Quebrada Mata de
Cacoa la deformación tectónica en el sector de la vía es moderada. Los
afloramientos no dan indicios de cizallas tectónicas (Ver Figura 12). Filones
delgados de arenisca en la Formación Umir están notablemente fracturadas pero
parte reducida de estas fracturas continúa en la lutita adyacente. El fracturamiento
de los horizontes de arenisca más potentes es moderada.
Una serie de gradas morfológicas de orientación NW-SE se asocia con rupturas
de carácter distensivo.
F
i
g
u
r
a
@
:
P
Figura 11. Perfil geológico en la zona de la vía (Fuente: informe INGETEC)
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Figura 12 Aspecto de los estratos de Formación Umir en el flanco de la Quebrada
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Monitoreo
En el curso del estudio de la vía sustitutiva ISAGEN instaló un sistema de
monitoreo muy completo, cuya instalación sirve triple propósito, a saber:

Ayuda a tener un seguimiento de las condiciones hidrogeológicas y los
modelos de deformaciones del terreno

Asiste en optimizar los diseños

Informa sobre el comportamiento de las laderas y de las estructuras y
alerta en caso de que se desarrollen condiciones críticas.
El cuadro 1 da un listado de los instrumentos instalados y programados.
Cuadro 1: Instrumentación del monitoreo a lo largo de la vía
Instrumento
Profundidad [m]
Instalados
Inclinómetros
25 - 30
14
Piezómetros
20 - 25
14
Mojones y Marcas Topográficas
Nota: los piezómetros son equipados con múltiples celdas
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En el cuadro 2 se trata de ofrecer un resumen de información obtenida de los
instrumentos instalados en el área del proyecto de la vía.
Cuadro 2: Resumen Parcial del Monitoreo por Inclinómetros y Piezómetros
Zona
Espesor
Suelo
Movimiento
Tipo
[m]
Entre
Túneles
Las
Marías
Las
Marías
25
Reptación
Cizalla
16
Cizalla
16
Reptación
Mirador
8
Marías
Linderos
Mata de
Cacao
Caño
Seco
1
11.5
Caño
Seco
Leona
Leona
Leona
La
Renta
Asentam.
tubería
Reptación
Reptación
Condiciones Hidro
Profundidad Profundidad
[m]
[m]
25
4-6
3
Cota
Condición Gradiente
Roca
vertical
[m]
>374 saturada
descend.
2
340
zero
<16
6
>345 saturada
ascend.
-
2y4
>348 saturada
artesiano
1
<4
n. a.
6y9
>347 saturada
Parcialm.
>384
Saturada
Parcialm.
>587
Saturada
descend.
8
Cizalla
8
3 y 14
7
Cizalla
9
6 a 17
saturada
descend.
descend.
2
3y5
>347 Saturada
descend.
26
17
18
Reptación
Asentam.
tubería
Cizalla
Cizalla
Cizalla
26
6
18
5 a 13
2a4
0 a10
>497 Saturada
>754 Saturada
>345 Saturada
descend.
artesiano
descend.
10
Cizalla
10
5a7
>620 Saturada
descend.
10
Nota: Las cifras que constan en el cuadro son redondeadas. En color amarillo y
en negrita, se hace resaltar la correspondencia entre base del coluvión y plano de
cizalla.
La Figura 13 muestra los distintos tipos de deformaciones registrados por los
inclinómetros. El Tipo C es más común. Se presenta en 8 de las 11 zonas
mencionadas en el Cuadro 2. El Tipo B es anómalo y no necesariamente refleja
una deformación real del terreno alrededor del instrumento, pero puede resultar
de una consolidación en consecuencia de drenaje.
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a) Reptación
b) Asentamiento tubería
c) Cizalla
(anómalo)
Figura 13. Tipos de deformaciones observados en los inclinómetros (INGETEC
2013)
El Tipo C corresponde a un movimiento con el plano basal exactamente definido.
Como muestra el Cuadro 2, este plano basal de movimiento normalmente
coincide con el tope de la roca. No se detectaron planos de cizalla a mayor
profundidad dentro de la roca. Por consiguiente, en el análisis de estabilidad de
las laderas y cortes prioritariamente se debe considerar modelos con el plano de
rotura coincidente con el contacto entre el coluvión y la roca. De hecho, en el
curso del recorrido de la vía sustitutiva se observó en tres lugares el plano de
cizalla en el tope de la roca. En estos casos se detectó un filón milonítico delgado
(espesor inferior a 1 cm) con estrías de movimiento. Por debajo de este espejo de
falla sigue un horizonte de roca triturada, también delgado con el espesor en el
orden de algunos cm o dm.
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a) Contacto coluvión – roca con
movimiento activo
b) Espejo de falla y roca con
textura brechoide
Figura 14. Base del deslizamiento coluvial de La Leona, expuesta en el corte de la
vía sustitutiva.
Con excepción de las zonas altas de Mata de Cacao y de Caño seco, la napa
freática se ubica dentro del coluvión. Esto significa que en la parte baja de la
ladera, la roca de fondo está saturada. La excepción serán algunos acantilados
como, por ejemplo, existen en el flanco derecho de la Quebrada de Mata de
Cacao.
Los niveles de la napa freática en las zonas mencionadas en el Cuadro 2 se
encuentran por encima de la cota 340 m. Esto será 11 m por encima del nivel de
aguas máximo extraordinario del embalse a 329,1 m. Por consiguiente, dentro del
área representada por estos datos, el llenado del embalse prácticamente no
cambiará el régimen hidrogeológico.
Los piezómetros en la gran mayoría de los casos indican un gradiente vertical
descendente como suele resultar de infiltración desde la superficie y de un flujo
hacia el fondo del valle. En pocos casos uno de los piezómetros dentro de la roca
marcan un nivel superior al nivel existente en el coluvión y a veces aun
ligeramente artesiano. En estos casos la instalación de drenes es adecuada para
mejorar la estabilidad.
El sistema de observación basado en el monitoreo en conjunto con la inspección
visual de la obra, permitirá detectar anticipadamente eventuales desviaciones del
comportamiento esperado. En esa situación, se pueden implementar medidas
adicionales. En tal sentido se han preparado unas notas con ideas para la
consideración del proyectista.
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7.
CONCLUSIONES
De acuerdo a las diferentes exposiciones realizadas, la revisión e evaluación de la
información existente y las inspecciones de campo tanto en vuelo de helicóptero
como recorridos a lo largo de la vía existente y la vía sustitutiva en construcción,
se formulan las siguientes conclusiones:

La vía sustitutiva se desarrolla sobre una zona geológicamente compleja,
destacando principalmente los problemas de comportamiento geomecánico
de coluviones y de lutitas de la Formación Umir. Los problemas que han
afectado históricamente la vía existente, confirman la complejidad del área.
Bajo este marco de referencia los extensos estudios realizados se han
orientado a desarrollar la mayor parte de la vía en masa rocosa, limitando
los sectores que inevitablemente se desarrollan en coluviones. De hecho, las
observaciones corroboradas en campo demuestran que un 75% de la
plataforma vial estará apoyada en roca y el resto en coluvión, tal como se
observa en el plano adjunto al presente informe.

Revisando los distintos tramos de la vía actual se ha confirmado que las
zonas históricamente movidas, con grandes desplazamientos, son aquellas
que se apoyan en coluviones. Algunos de los tramos que se apoyan en roca,
por otro lado, solo han sufrido problemas de caída de bloques a la calzada.

La zonas donde la vía sustitutiva se desarrolla con su plataforma apoyada
en coluviones, corresponde al tramo final Km 10+100-Km 11+300 y otros
tramos no continuos entre los Km 6+000-Km 7+000, aproximadamente. Los
puentes están todos fundados en roca.

Los coluviones presentan propiedades geotécnicas diferentes por lo cual
han sido caracterizados por INGETEC en forma individual. Para mitigar los
problemas de estabilidad de los coluviones, se están implementando una
serie de medidas de drenaje y subdrenaje orientadas a disminuir su
vulnerabilidad a ser activados durante períodos de lluvia. Manifestamos
nuestro acuerdo con estas medidas que si bien no necesariamente
eliminarán por completo el problema, serán de valiosa ayuda para evitar la
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infiltración de aguas de lluvia y la generación de presiones de poro las
cuales representan un factor negativo importante en la generación de
problemas de estabilidad.

La instrumentación realizada ha revelado que varios de los coluviones están
en actividad, y la mayoría de ellos muestra su superficie de cizallamiento del
contacto del coluvión con las lutitas de la Formación Umir.

Las lutitas de Umir se presentan finamente estratificadas y se disgregan
rápidamente al ser expuestas en los taludes de corte. Como consecuencia
de estos factores, aún con buzamientos de estratificación cinemáticamente
estables (contrarios al frente de exposición o con rumbo perpendicular al
mismo) se han presentado algunos deslizamientos menores. En tal sentido
estamos de acuerdo con el sistema de estabilización de losas de concreto
neumático y anclajes pasivos contemplados en el diseño realizado por
INGETEC para estabilizar los taludes de corte, colocando los drenes
horizontales correspondientes. Dado el carácter de disgregabilidad
progresiva de las lutitas manifiesto en campo, no cabe duda que se debe
acortar tiempo entre la terminación del talud de corte y la construcción de las
obras de estabilización. Aun cuando es evidente el deterioro progresivo de
las lutitas en campo al ser expuestas y sometidas a procesos de
humedecimiento y secado, se sugiere caracterizar este proceso mediante
ensayos de disgregación a la durabilidad (slake durability tests) para
determinar sus índices de durabilidad y obtener un respaldo técnico
adecuado de su comportamiento. Otros ensayos como comportamiento en
inmersión y ensayos de 5 ciclos de humedecimiento y secado, serían de
utilidad solo para fines de cuantificar el proceso que se manifiesta en campo.

En cuanto a la probabilidad de potencial expansivo de las lutitas y arcillas
residuales por la presencia de esmectita, cuya preocupación fue
manifestada por el Ing. Jaime Suárez, se hace constar que Los porcentajes
de expansión reportados por INGETEC, se fundamentan en análisis
mineralógico por difracción de rayos X. Por otra parte, ensayos de CBR
realizados en muestras arcillosas compactadas de suelos coluviales,
revelaron valores de expansión menores de 1%. El potencial expansivo se
podría estimar en primer lugar mediante correlaciones con los ensayos
índice ampliamente publicados, y en segundo lugar mediante pruebas de
expansión libre y confinada en consolidómetro.
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
Cabe destacar que la mayoría de las recomendaciones de estudios
indicadas por la Sociedad Santandereana de Geotecnia en su informe del 19
de Abril de 2013 como resultado de un foro sobre los aspectos geotécnicos y
de conectividad vial entre Bucaramanga y Barrancabermeja, tales como
conocer los mecanismos de falla de los procesos identificados, exploración
del subsuelo, ensayos de laboratorio y monitoreo, ya habían sido realizados
por INGETEC y forman parte del material que nos fue suministrado para su
revisión y evaluación correspondiente.

Las observaciones realizadas en diferentes quebradas muestran numerosos
bloques de roca frecuentemente de hasta 3-5 m de dimensión mayor que
han sido transportados históricamente por flujos de carácter torrencial.

Hay que estar consciente que la vía existente y la vía sustitutiva atraviesan
en algunos tramos zonas con espesores importantes de coluviones cuya
estabilidad es prácticamente imposible garantizar su estabilizar con medidas
técnico-económicamente factibles. Por lo tanto, a pesar de las medidas de
protección y estabilización de taludes y de las medidas de drenaje y
subdrenaje en coluviones, se podrán presentar problemas futuros de
estabilidad, varios de los cuales podrán ser anticipados con la
instrumentación colocada; de esta manera se contribuirá a la
implementación oportuna de medidas de contingencia.

Con base en lo expuesto, las respuestas a las preguntas específicas
realizadas y mencionadas previamente, son las siguientes:
- ¿La vía sustitutiva ofrece condiciones de estabilidad que permitan la
transitabilidad permanente en la vía?
La vía sustitutiva tiene las características propias de los trazados de
montaña. Esta condición implica un cierto riesgo de movimiento
principalmente en las zonas de coluviones. Este riesgo es mucho menor que
el que afecta a la vía actual donde existe una proporción sustancialmente
mayor de longitud de plataforma sobre coluviones y con menores medidas
de mitigación de drenajes y subdrenajes. A pesar de estas ventajas, en este
tipo de situaciones la ocurrencia de eventos de inestabilidad podría no
permitir el tránsito permanente, principalmente en periodos de intensas
lluvias similares a las de los años 2010-2011.
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- Revisar si la vía sustitutiva en el tramo Capitancitos-Puente la Paz tiene
iguales o mejores condiciones de estabilidad que la vía nacional existente.
Como se ya se ha mencionado previamente, no cabe duda de que la vía
sustitutiva, dado el mayor porcentaje de tramos apoyados en masa rocosa,
tiene comparativamente mejores condiciones de estabilidad que el tramo
correspondiente a la vía actual que será sustituido.
- ¿Qué efecto producirá el llenado de la presa sobre los coluviones que
afecten la estabilidad de la vía?
- Revisar la influencia del embalse en la estabilidad de la vía sustitutiva que
está construyendo ISAGEN en el tramo Capitancitos-Puente la Paz.
Se considera que ambas preguntas se pueden contestar simultáneamente:
Los resultados de los análisis de estabilidad realizados por INGETEC, con el
nivel del vaso de almacenamiento hasta la cota máxima y bajo condiciones
de descenso súbito, revelan que la operación del embalse no tendrá una
influencia significativa en la estabilidad de la vía sustitutiva, con lo cual
estamos de acuerdo. En consecuencia, el comportamiento de los coluviones
se puede considerar, para fines prácticos, independiente de la operación del
embalse.
Bucaramanga, 27 de septiembre de 2013,
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AGRADECIMIENTOS
Los miembros del board de expertos desean expresar sus más sinceros
agradecimientos a ISAGEN en particular a Adolfo Fehrmann, Diana Quiroga,
Hedmer Berrío Jacobo Ojeda y Erika Calderón por sus gentiles atenciones y
apoyo logístico continúo durante nuestra estancia en el campamento El
Cedral. Así mismo agradecemos al personal del Departamento de
Santander, del INVIAS y las Sociedades Santandereana de Ingenieros y de
Geotecnia por su disponibilidad y amabilidad, trasmitiéndonos sus
experiencias en el comportamiento de las vías locales. A todos, se les
agradece la confianza depositada en nosotros.
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