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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y AMBIENTAL CARRERA DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA Quito, Mayo 2015 ESTUDIO DE SUSCEPTIBILIDAD POR FENÓMENOS DE GEODIMÁMICA EXTERNA EN EL SECTOR DE “SAN JORGE ALTO” PERTENECIENTE AL CANTÓN DE ESMERALDAS ARROYO DÍAZ MARÍA JOSÉ
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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA
Quito, Mayo 2015
ESTUDIO DE SUSCEPTIBILIDAD POR FENÓMENOS DE GEODIMÁMICA
EXTERNA EN EL SECTOR DE “SAN JORGE ALTO” PERTENECIENTE AL
CANTÓN DE ESMERALDAS
ARROYO DÍAZ MARÍA JOSÉ
II
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA
ESTUDIO DE SUSCEPTIBILIDAD POR FENÓMENOS DE GEODIMÁMICA
EXTERNA EN EL SECTOR DE “SAN JORGE ALTO” PERTENECIENTE AL
CANTÓN DE ESMERALDAS
ARROYO DÍAZ MARÍA JOSÉ
Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar por el Título
de Ingeniera en Geología
TUTOR
ING. GALO ALBÁN SORIA
Quito, Mayo 2015
III
IV
V
VI
AGRADECIMIENTO
A mi madre Julia Díaz por su lucha constante para sacarnos adelante tanto a
mi hermano como a mí, por su ahínco y su esfuerzo a lo largo de tantos
años de vida, por su confianza y su apoyo para que culminara mi carrera
profesional, por su compresión, cariño y cuidado hacia los suyos.
A mis hijos, Alejandro y Sebastián, por ser la razón que tengo cada día para
levantarme y salir a trabajar por el futuro de ellos, por ser mi compañía y mi
dicha, por sus risas y alegrías.
A mi familia por el empuje que me dieron a lo largo de estos años para que
cumpliera mi sueño de obtener mi título profesional.
A mi compañero y más que amigo Guido por su apoyo y comprensión en
este tiempo sin siquiera saberlo fue un pilar muy importante durante este
tiempo.
A mis amigos de tantos años, gracias por su apoyo y ayuda.
A mis profesores de la Facultad de Ingeniería de Geología, Minas, Petróleos
y Ambiental por impartirme sus conocimientos en las distintas materias las
cuales me serán utilices a lo largo de mi vida profesional.
A mi tribunal de Defensa de Tesis, principalmente a mi Tutor Ing. Galo
Albán por su tiempo y ayuda.
Al Municipio de Esmeraldas por haberme brindado la oportunidad de realizar
mi trabajo de investigación en la tierra que me vio nacer.
María José
VII
DEDICATORIA
A mi madre Julia Díaz, a mi hermano José Luis, a mi familia y a mi abuelita
Inés aunque ya no nos acompañe físicamente sé que siempre estará
presente en nuestras vidas.
A mis hijos, Alejandro y Sebastián, las dos personas que yo más amo en
todo el mundo, mis niños amados que este trabajo quede como prueba de
que todo se puede en esta vida si uno lo desea.
A mi compañero de vida Guido, gracias por estar presente aun estando
ausente.
Este logro se lo dedico a ustedes.
María José
VIII
RESUMEN DOCUMENTAL
Trata sobre el estudio de susceptibilidad por fenómenos de geodimámica
externa en el sector de “San Jorge Alto” perteneciente al cantón de
esmeraldas. Objetivo General: Realizar un estudio de susceptibilidad por
fenómenos de geodinámica externa en el sector de “San Jorge Alto” ubicado
en el Cantón Esmeraldas. Problema: El estudio por fenómenos de
geodinámica externa (movimientos en masa), permitirá determinar la
susceptibilidad ante esta amenaza en el sector de “San Jorge Alto”.
Hipótesis: Se realizara un estudio por fenómenos de geodinámica externa
que permitirá determinar el grado de susceptibilidad que presenta el sector
de “San Jorge Alto”, por los movimientos en masa. Marco Referencial: El
área de estudio se desarrolla en la provincia de Esmeraldas, en el cantón del
mismo nombre. Marco Teórico: ubicación, características socioeconómicas,
geología, procesos de geodinámica externa, evaluación de la susceptibilidad
a movimientos en masa. Marco Metodológico: recopilación geológica de la
zona, determinación de las características geotécnicas, aplicación del
método de Mora- Vahrson, aplicación del método de Bradd para
movimientos en masa. Conclusión General: la susceptibilidad por
movimientos en masa de la zona de San Jorge Alto por el método de Brabb
se localiza en la categoría de “Media a Alta” y por el método de Mora
Vahrson en la categoría de Moderada a Media. Recomendación General: utilizar al menos tres de estos métodos: Ponderación de Parámetros,
Estadístico Univariado, Mora- Vahrson, o Mora-Vahrson-Mora y Brabb, para
la zonificación de la susceptibilidad relativa por movimientos en masa,
dependiendo de la información disponible.
IX
DESCRIPTORES: GEOMORFOLOGÍA
FENÓMENOS DE REMOCIÓN EN MASA
EVALUACIÓN
FOTOINTERPRETACIÓN
CATEGORÍAS TEMÁTICAS: <FMR-GEOLOGÍA> <FENOMENOS DE GEODINÁMICA
EXTERNA><HIDROGEOLOGÍA><FOTOGEOLOGÍA>
X
EXECUTIVE SUMMARY:
Thesis on: It deals with the study of susceptibility geodynamics external
phenomena in the field of "San Jorge Alto" belonging to the canton of
Esmeraldas. General Objective: To study susceptibility external geodynamic
phenomena in the area of "San Jorge Alto" located in the Esmeraldas.
Problem: The study by external geodynamic phenomena (landslides), will
determine the susceptibility to this threat in the area of "San Jorge High".
Hypothesis: A study was conduct by external geodynamic phenomena
which will determine the degree of susceptibility presenting section "San
Jorge Alto" for mass movements. Reference Setting: The study area is
developed in the province of Esmeraldas, in the canton of the same name.
Theoretical Framework: location, socioeconomic characteristics, geology,
external geodynamic processes, assessing susceptibility to landslides.
Methodological Framework: Geological compilation of the area,
determination of the geotechnical characteristics, application method
Vahrson Mora, Bradd application of the method for mass movements.
General Conclusion: the landslide susceptibility of the San Jorge Alto by the
method of Brabb is located in the category of "Medium to High" and by the
method of Mora Vahrson in the category of Moderate to Media. General Recommendation: use at least three of these methods: Weighting
Parameter Univariate Statistical, Mora Vahrson or Vahrson-Mora-Mora and
Brabb, for zoning relative landslide susceptibility, depending on the
information available.
XI
ÍNDICE
CAPÍTULO I----------------------------------------------------------------------------------- 1
1. INTRODUCCIÓN------------------------------------------------------------------------- 1
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ------------------------------------------ 3
1.2 HIPÓTESIS --------------------------------------------------------------------------- 4
1.2 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DEL ESTUDIO------------------------ 4
1.4 OBJETIVOS--------------------------------------------------------------------------- 5
1.4.1 OBJETIVO GENERAL -------------------------------------------------------- 5
1.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ------------------------------------------------ 5
CAPÍTULO II ---------------------------------------------------------------------------------- 6
2. GENERALIDADES----------------------------------------------------------------------- 6
2.1 ANTECEDENTES. ------------------------------------------------------------------ 6
2.2 LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA Y VIAS DE ACCESO-------------------- 8
2.2.1 LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA ------------------------------------------- 8
2.2.2 VIAS DE ACCESO------------------------------------------------------------10
2.3 ASPECTO HUMANO, INFRAESTRUCTURA Y OCUPACIÓN DEL
SUELO. ------------------------------------------------------------------------------------10
CAPÍTULO III --------------------------------------------------------------------------------15
3. GEOLOGIA -------------------------------------------------------------------------------15
3.1 GEOLOGIA REGIONAL ----------------------------------------------------------15
3.2 GEOLOGIA LOCAL. ---------------------------------------------------------------17
3.3. GEOMORFOLOGÍA---------------------------------------------------------------22
3.3.1. FISIOGRAFIA -----------------------------------------------------------------23
3.4 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL----------------------------------------------------30
3.5 CLIMA Y VEGETACIÓN ----------------------------------------------------------33
3.5.1 CLIMA----------------------------------------------------------------------------33
XII
3.5.2 VEGETACIÓN Y FAUNA---------------------------------------------------35
3.6 HIDROGRAFÍA E HIDROGEOLOGÍA.----------------------------------------36
3.6.1 HIDROGRAFÍA ----------------------------------------------------------------36
3.6.2. HIDROGEOLOGÍA-----------------------------------------------------------37
CAPÍTULO IV--------------------------------------------------------------------------------42
4. PROCESOS DE GEODINÁMICA EXTERNA ------------------------------------42
4.1 MOVIMIENTOS EN MASA-------------------------------------------------------43
4.2 TIPOS DE MOVIMIENTOS EN MASA ----------------------------------------44
4.2.1 CAÍDAS O DESPRENDIMIENTOS---------------------------------------46
4.2.2 VUELCO (TOPPLES) --------------------------------------------------------47
4.2.3 DESLIZAMIENTOS: ----------------------------------------------------------48
4.2.4 FLUJOS:-------------------------------------------------------------------------52
4.2.5 DESLIZAMIENTOS COMPLEJOS----------------------------------------55
4.2.6 HUNDIMIENTOS Y SUBSIDENCIAS------------------------------------59
4.2.6.1 HUNDIMIENTOS -----------------------------------------------------------60
4.2.6.2 SUBSIDENCIAS ------------------------------------------------------------61
4.3 FACTORES QUE INTERVIENEN EN LOS PROCESOS DE
GEODINAMICA EXTERNA. ----------------------------------------------------------62
4.3.1 FACTOR HIDROLÓGICO---------------------------------------------------64
4.3.2 FACTOR LITOLÓGICO-----------------------------------------------------66
4.3.3 FACTOR ESTRUCTURAL--------------------------------------------------67
4.3.4 FACTOR ANTRÓPICO ------------------------------------------------------68
CAPÍTULO V---------------------------------------------------------------------------------69
5. EVALUACIÓN DE LA SUSCEPTIBILIDAD A MOVIMIENTOS EN MASA69
5.1 METODO DE MORA-VAHRSON-----------------------------------------------69
5.2 FACTORES Y PARÁMETROS UTILIZADOS POR LA METODOLOGÍA
(MV). ----------------------------------------------------------------------------------------71
5.2.1 RELIEVE RELATIVO (SR)--------------------------------------------------71
5.2.2 HUMEDAD DEL SUELO (SH) ---------------------------------------------72
5.2.3 FACTOR LITOLOGÍCO (SI) ------------------------------------------------74
5.2.4 ACTIVIDAD SÍSMICA (TS) -------------------------------------------------78
XIII
5.2.5 INTENSIDAD DE LLUVIAS (TP) ------------------------------------------80
5.3 APLICACIÓN Y RESULTADOS ------------------------------------------------82
5.4 METODO DE BRABB -------------------------------------------------------------84
5.4.1 FACTOR PENDIENTE-------------------------------------------------------85
5.4.2 FACTOR LITOLÓGICO------------------------------------------------------86
5.4.3 MAPA DE INVENTARIO DE LOS MOVIMIENTOS EN MASA ----86
5.4.4 RESULTADOS DEL MÉTODO DE BRABB ----------------------------89
5.5 ANÁLISIS COMPARATIVO DE LOS RESULTADOS ---------------------93
CAPÍTULO VI--------------------------------------------------------------------------------96
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES-------------------------------------96
6.1 CONCLUSIONES ------------------------------------------------------------------96
6.2 RECOMENDACIONES ---------------------------------------------------------100
CAPÍTULO VII -----------------------------------------------------------------------------105
7 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS-----------------------------------------------105
CAPÍTULO VIII ------------------------------------------------------------------------------- 1
8. ANEXOS------------------------------------------------------------------------------------ 1
8.1 MAPA DE SUCESPTIBILIDAD A MOVIMIENTOS EN MASA METODO
DE BRABB --------------------------------------------------------------------------------- 1
8.2 MAPA DE SUCESPTIBILIDAD A MOVIMIENTOS EN MASA METODO
MORA-VARHSON------------------------------------------------------------------------ 2
8.3 FICHA DE DESLIZAMIENTO SAN JORGE ALTO-------------------------- 3
8.4 FICHAS MACROSPICAS DE LAS MUESTRAS DE ROCAS ------------ 4
XIV
LISTADO DE FIGURAS Figura 2-1: Mapa de la Cuenca de Esmeraldas (Savoyat, 1970).......................................... 7 Figura 2-2: Mapa de Ubicación del Cantón Esmeraldas y del Área de Estudio .................... 9 Figura 2-3: Accesos a la zona de estudio ........................................................................... 10 Figura 2-4: a: A la izquierda Playa de “Atacames“; b: Derecha varias artesanías de la zona
............................................................................................................................................ 11 Figura 3-1: Fotointerpretación (1983) ................................................................................. 24 Figura 3-2: Drenaje dendrítico ............................................................................................ 26 Figura 3-3: Tipo de Drenaje radial centrifuga...................................................................... 28 Figura 3-4: Tipo de Drenaje radial centrípeto .................................................................... 28 Figura 3-5: Tipo de Drenaje Paralelo .................................................................................. 29 Figura 3-6: Fotografía Satelital del área de estudio 2011. .................................................. 29 Figura 3-7: Mapa Tectónico de Esmeraldas ....................................................................... 31 Figura 3-8: Temperaturas promedio mensual, estación EL Sague-San Mateo (2002-2011)34 Figura 3-9: Precipitaciones promedio mensual, estación El Sague-San Mateo (2002-2011)
............................................................................................................................................ 35 Figura 3-10: Vegetación de la zona .................................................................................... 35 Figura 3-11: Bandada de golondrinas de mar sobre las costas de Esmeraldas ................. 36 Figura 3-12: Mapa Hidrográfico de Esmeraldas, línea roja área de estudio........................ 37 Figura 3-13: Zona de carga y descarga .............................................................................. 38 Figura 3-14: Nivel piezométrico de un acuífero libre y confinado........................................ 41 Figura 4-1: Esquema de tipos de movimientos en masa .................................................... 44 Figura 4-2: Caída de rocas vista frontal y perfil .................................................................. 46 Figura 4-3: Vuelco de una sección de roca en el área de estudio, UTM (646566 E /
1002040N)........................................................................................................................... 47 Figura 4-4: Deslizamiento traslacional ................................................................................ 49 Figura 4-5 : Deslizamiento Rotacional en el lado Suroeste del Cerro ¨San Jorge¨, UTM
(646129E /1001880N) ......................................................................................................... 50 Figura 4-6: morfología de un flujo ....................................................................................... 53 Figura 4-7: Reptación de suelos, UTM (646470E/1001670N). ........................................... 59 Figura 5-1: Zonas sísmicas del Ecuador, polígono en negro zona de estudio .................... 79 Figura 5-2: Porcentaje de área deslizada en cada clase de susceptibilidad ...................... 95 Figura 5-3: Porcentaje de área de cada clase de susceptibilidad respecto al área total. .... 95
XV
LISTADO DE TABLAS Tabla 2.1: Coordenadas de la zona de estudio en Wgs-1984-17S ....................................... 9 Tabla 2.2: Tendencias del desarrollo social en la población Esmeraldeña.......................... 12 Tabla 3.1: Estaciones meteorológicas ................................................................................ 33 Tabla 3.2: Pozos de agua perforados en la zona. ............................................................... 40 Tabla 4.1: Tipos de Movimientos según Cruden y Varnes (1996)....................................... 45 Tabla 4.2: Escala de velocidades........................................................................................ 45 Tabla 5.1: Valoración del parámetro Relieve Relativo (SR). ............................................... 72 Tabla 5.2: Valores asignados a los promedios mensuales de lluvia (Sh) ............................ 73 Tabla 5.3: Valoración del parámetro humedad del terreno (Sh). ......................................... 73 Tabla 5.4: Resumen de las categorías de la variable humedad relativa (Sh)...................... 73 Tabla 5.5: Unidades y Subunidades geológicas-litológicas de la zona de ¨San Jorge Alto¨ 75 Tabla 5.6: Calificativo del Factor Litológico ......................................................................... 76 Tabla 5.7: Valoración de las formaciones y unidades litológicas de la zona de estudio ...... 77 Tabla 5.8: Cuadro de valoración de las lluvias máximas (Tp) ............................................. 81 Tabla 5.9: Resumen de los resultados de la obtención de la variable intensidad de lluvias
(Tp). ..................................................................................................................................... 81 Tabla 5.10: Clases de amenaza. Resultado del ensayo MV. .............................................. 84 Tabla 5.11: Valoración de los rangos de pendientes para el área de estudio ..................... 86 Tabla 5.12: Resumen de los deslizamientos en la Zona de “San Jorge Alto”...................... 88 Tabla 5.13: Valor de la susceptibilidad parcial según los rangos establecidos en el análisis.
............................................................................................................................................ 90 Tabla 5.14: Determinación de la Susceptibilidad Parcial (SP)............................................. 90 Tabla 5.15: Tabulación del número de FRM por unidades litológicas y pendientes ............ 91 Tabla 5.16: Matriz de Susceptibilidad Total de cada litología por cada rango de pendiente.
............................................................................................................................................ 91 Tabla 5.17: Categorías de susceptibilidad (Método de Brabb). ........................................... 92 Tabla 5.18: Porcentaje de área deslizada en cada clase de susceptibilidad ....................... 94 Tabla 5.19: Porcentaje de área de cada clase de susceptibilidad respecto al área total..... 94
XVI
LISTADO DE MAPAS Mapa 3-1: Mapa Geológico regional 1:100.000 de Esmeraldas-Punta Galera (DGGM, 1976
............................................................................................................................................ 16 Mapa 3-2: Mapa Geológico de la zona de estudio. ............................................................. 18 Mapa 5-1: Mapa de relieve relativo ..................................................................................... 71 Mapa 5-2: Humedad relativa de la zona.............................................................................. 74 Mapa 5-3: Valoración de la susceptibilidad litológica .......................................................... 78 Mapa 5-4: Intensidad de lluvias (Tp) de la zona, en rojo el área de estudio. ....................... 82 Mapa 5-5: Resultados de la aplicación de la metodología Mora Vahrson. .......................... 83 Mapa 5-6: pendientes del área de estudio .......................................................................... 85 Mapa 5-7: Inventario de movimientos en Masa San Jorge Alto........................................... 87 Mapa 5-8: Mapa de Susceptibilidad (Método de Brabb)...................................................... 92
XVII
LISTADO DE FOTOGRAFÍAS Fotografía 0-1: Tipos de viviendas presentes en el sector, de hormigón y de caña guadua
(Calle primavera y calle F), (2015)....................................................................................... 13 Fotografía 0-2: Viviendas asentadas en las riberas del río Teaone y las laderas del Cerro
“San Jorge”, (2015).............................................................................................................. 13 Fotografía 0-3 : Plantaciones de cacao y plátano dentro del área de estudio en la parte alta
de la av. Jaime Roldos Aguilera (2015) ............................................................................... 14 Fotografía 3-1: Afloramientos de arcillolitas marrones de la formación Onzole en las
coordenadas UTM (645567E/ 10099624N) ......................................................................... 19 Fotografía 3-2: Afloramiento muy meteorizado con intercalación de areniscas muy
compactas, UTM (64782E/1010200N)................................................................................. 20 Fotografía 3-3: Depósitos de terrazas y aluviales en el río Esmeraldas, UTM
(64987E/1010360N). ........................................................................................................... 21 Fotografía 3-4: Afloramiento de arcillolitas muy cizalladas de la Formación Onzole, UTM
(646331E/ 1001360N). ........................................................................................................ 21 Fotografía 3-5: Palmera con geotropismo en ladera Noroeste del cerro “San Jorge” UTM
(646211E/ 1001210N). ........................................................................................................ 22 Fotografía 3-6: Falla normal en las UTM (649281E/10101364N), que se encuentra
afectando a la formación Onzole, sector Sureste de la Ciudad de los Muchachos. ............ 32 Fotografía 3-7: Falla inversa en las UTM (648276E/10099233N)....................................... 33 Fotografía 4-1: Separación lateral del terreno arcilloso, UTM (646108E /1001970N)......... 51 Fotografía 4-2: Hundimiento del terreno, UTM (646822E / 1002650N) .............................. 60 Fotografía 4-3: Subsidencia del terreno, UTM (646358 E / 1003050 N). ............................ 61 Fotografía 4-4: Daño en las estructuras de las edificaciones, UTM (646915E / 1000900N).
............................................................................................................................................ 62 Fotografía 4-5: Plantaciones de platanales en el sector de “San Jorge Alto”. .................... 65 Fotografía 4-6: Vista lateral del sector “San Jorge Alto”. .................................................... 67
1
CAPÍTULO I
1. INTRODUCCIÓN
El Ecuador debido a sus características geográficas, geológicas,
morfológicas y climáticas está expuesto al impacto de amenazas naturales
que han causado pérdidas materiales y efectos nocivos para el desarrollo.
Una de las amenazas más frecuentes y de gran impacto ha sido los
movimientos en masa, conocidos en el país como: deslizamientos,
fenómenos de remoción en masa, derrumbes, deslaves, caídas de rocas,
avalanchas, aluviones y hundimientos.
Sin embargo, en el Ecuador no se había realizado estudios sistemáticos de
zonificación, análisis y evaluación de la susceptibilidad y amenaza por
movimientos en masa, hasta la ejecución del Proyecto “ZONIFICACIÓN DE
SUSCEPTIBILIDAD Y PELIGROS/AMENAZAS POR PROCESOS DE
MOVIMIENTOS EN MASA, ESCALA 1:50.000, EN EL TERRITORIO
ECUATORIANO, FASE I. por parte del Instituto de Investigaciones
Geológicas Mineras y Metalúrgicas (INIGEMM) en los año 2012 y 2013,
este estudio realizó varios ensayos metodológicos de evaluación a la
susceptibilidad por movimientos en masa entre ellos estuvieron el Método de
Mora Vahrson y método de Brabb en las zonas de Zaruma y Riobamba
(INIGEMM,2012).
Desde el punto de vista de las afectaciones, los deslizamientos producen al
año un promedio de 1.715 afectaciones realizando el cálculo en los 12
eventos que se presentaron en este periodo, las provincias de mayor
afectación fueron: Manabí, Los Ríos, El Oro y Esmeraldas (ENSO, 2004).
2
La provincia de Esmeraldas no se encuentra exenta de estos fenómenos al
contrario es una de las provincias con mayor porcentaje de movimientos en
masa, a través de la historia. El cantón Esmeraldas, es uno de los mayores
afectados en la época invernal por deslizamientos, hundimientos y demás
inconvenientes como consecuencia de las fuertes precipitaciones.
El crecimiento urbano de la ciudad de Esmeraldas se ha dado en forma no
planificada, y su expansión física se ha desarrollado a expensas de espacios
vulnerables. Esto ha ocasionado que una gran proporción de la población
sea susceptible a la generación de riesgos, muy particularmente frente a
eventos naturales como son las precipitaciones, sismos e inundaciones.
Estos eventos han generado inestabilidad de taludes, donde son frecuentes
los movimientos en masa, los cuales afectan a un gran número de viviendas.
Uno de los principales sectores afectados por fenómenos de remoción en
masa es el sector de “San Jorge Alto” ubicado al Sur-Oeste del cantón de
Esmeraldas, dicha área es sujeto de estudio, debido a que en época invernal
del 2010, esta localidad se vio involucrada en una serie de deslizamientos y
hundimientos del terreno colocando en serios peligros a los habitantes de la
zona, alrededor de 183 familias se ven cada año en la labor de resguardarse
por el miedo de que en algún momento sean enterrados por algún
deslizamiento.
Por lo tanto el presente trabajo pretende contribuir a mejorar la capacidad de
respuesta y prevención de los daños debidos a los peligros ocasionados por
procesos geológicos, especialmente de los riesgos originados por la
geodinámica externa (movimientos en masa). Además de brindar a la
comunidad el conocimiento acerca de los peligros relacionados a
movimientos en masa y las consecuencias de ubicarse en estas zonas de
riesgos.
3
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La Costa ecuatoriana, está constituida de tierras bajas, húmedas y
exuberante vegetación. Se caracteriza por la gran cantidad de deltas,
canales y terrenos anegadizos, formados por numerosos ríos que nacen en
las estribaciones andinas y desembocan en el Océano Pacífico, por efecto
de su ubicación geográfica se encuentra expuesta a procesos denudativos
debidos a los diferentes agentes erosivos que dan como consecuencia la
ocurrencia de los fenómenos de geodinámica externa, además de ser
vulnerable ante ocurrencias de desastres naturales tales deslizamientos
agravados por fuertes periodos invernales debido a la presencia del
fenómeno del Niño que pueden ocasionar pérdidas humanas y serios daños
materiales.
La ciudad de Esmeraldas está rodeada de montañas, antiguamente las
elevaciones estaban sembradas por árboles de diversas especies, pero
desde hace alrededor de 30 años debido a la demanda de vivienda, la
población se fue estableciendo en estas zonas de riesgo reemplazando a los
bosques preexistentes, en ciertos sectores donde existía la presencia de
pantanos o esteros, éstos fueron desviados de su cauce original y
rellenados, al pasar de los años debido a la circulación de aguas
subterráneas, saturación del suelo y aumento de las sobrecarga en capas
geológicas de naturaleza inestable, éstos suelos fueron asentándose debido
a la consolidación de los materiales provocando agrietamientos en la
superficie del terreno, deslizamientos de suelo, deterioro en las
construcciones, perdidas de cultivos y afectación de los servicios básicos,
por ello es necesario determinar las causas que conllevan a que se presente
esta situación que coloca a un gran porcentaje de población esmeraldeña en
alto riesgo.
La investigación de los fenómenos de geodinámica externa (movimientos en
masa), sus características, tipos, los factores de ocurrencia y sus causas
4
tiene por objetivo reducir o evitar los efectos nocivos de estos fenómenos.
Por lo general, primero se construyen obras civiles y cuando éstas se
destruyen, se preguntan las razones de su destrucción o debilidad.
Con el Problema planteado, se formula con la siguiente interrogante:
¿Un estudio por fenómenos de geodinámica externa (movimientos en masa), permitirá determinar la susceptibilidad ante esta amenaza en el sector de “San Jorge Alto”?
1.2 HIPÓTESIS
Realizando un estudio por fenómenos de geodinámica externa, ayudará a
determinar el grado de susceptibilidad que presenta el sector de “San Jorge
Alto”, por los movimientos en masa.
1.2 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DEL ESTUDIO
La zona de estudio es un área urbano-marginal, donde se asientan 183
familias que han sido afectadas directamente y a la zona se ha catalogado
como zona de alto riesgo (SNGR, 2011), estas familias son de escasos
recursos que lo han perdido todo y buscan al menos respuestas a lo
sucedido y si existe la posibilidad de volver en un futuro a reconstruir en
estos terrenos.
Por esta razón, se propone realizar un estudio del área afectada y sus
alrededores para conocimiento de riesgo, evaluación y localización, además
se buscará determinar las características geológicas, geomecánicas y el
comportamiento de los suelos frente a las lluvias y los sismos, a fin de
proponer las medidas de mitigación que se puedan aplicar a estos
5
fenómenos de geodinámica externa, del presente trabajo de investigación,
se beneficiará toda la población Esmeraldeña especialmente aquella que se
encuentra radicada en el sector de influencia.
1.4 OBJETIVOS
1.4.1 OBJETIVO GENERAL
• Realizar un estudio de susceptibilidad por fenómenos de geodinámica
externa en el sector de “San Jorge Alto” ubicado en el Cantón
Esmeraldas.
1.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Identificar los procesos geodinámicos externos que ocurren en el área
de investigación.
• Describir la litología presente en el sector y su relación con los
fenómenos de geodinámica externa.
• Determinar los factores generadores de estos fenómenos.
• Definir el nivel freático por medio de pozos perforados previamente.
• Efectuar el análisis de susceptibilidad a movimientos en masa en el
sector de afectación por el Método MORA-VAHRSON.
• Reconocer las amenazas empleando el Método de Brabb.
• Recomendar medidas de mitigación aplicables al sector afectado.
6
CAPÍTULO II
2. GENERALIDADES
2.1 ANTECEDENTES.
En nuestro país no es tarea fácil hablar de riesgos naturales cuando se
considera la diversidad de amenazas y vulnerabilidades a las que se
encuentra sujeto el territorio nacional, en efecto, existe una gran variedad de
amenazas de origen natural (sismos, inundaciones, deslizamientos, peligros
volcánicos, tsunamis y sequías) productos de las condiciones geográficas,
morfológicas, geológicas, hídricas y climáticas otorgadas por su localización
geográfica.
Específicamente los fenómenos de geodinámica externa (movimientos de
masa) clasificados como deslizamientos, desprendimientos, hundimientos,
flujos, cuyos impactos socio-ambientales están ligados íntimamente a
factores naturales y antrópicos, se evidencian con mayor peligro en zonas de
menor calidad de vida.
La zonificación de las áreas más expuestas a los fenómenos de movimientos
en masa es un instrumento indispensable para la elaboración de planes de
prevención, mitigación y preparación ante desastres, así como para reducir
la vulnerabilidad de la población potencialmente afectada.
La vulnerabilidad de una comunidad, depende de un conjunto variado de
factores sociales, culturales y económicos (como por ejemplo, el tipo de
construcción, la escolaridad de la población, entre otros aspectos) y de su
exposición a eventos potencialmente perjudiciales (como las amenazas de
origen natural). Las capacidades locales, organizaciones comunitarias,
7
organizaciones externas de apoyo como las ONGs, organismos científicos
de monitoreo de las amenazas, también influyen directamente sobre la
vulnerabilidad de una comunidad. Una comunidad vulnerable, expuesta a
peligros y con pocas capacidades está en situación de riesgo.
Regionalmente el área de estudio se encuentra ubicada dentro de la Cuenca
de Esmeraldas (Ver Figura 2-1) la misma que se la puede dividir en tres
partes: Zona occidental (que es la Cuenca de Esmeraldas propiamente
dicha), Zona central elevada, con los horst de Punta Ostiones, del río Verde
y río Cube, y una zona subsidente hacia el Noroeste que constituye la
cuenca de Borbón, Tumaco (Savoyat, 1970).
Figura 2-1: Mapa de la Cuenca de Esmeraldas (Savoyat, 1970)
Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Esmeraldas_(Ecuador)
La provincia de Esmeraldas, y concretamente su capital, corre un serio
riesgo de deslizamiento de tierras por la desorganización en su crecimiento y
la falta de planificación urbanística que limite la construcción de viviendas
en sitios considerados de alto peligro.
8
La ciudad de Esmeraldas está ubicada en la zona noroccidental del Ecuador
su población alcanza los 300000 habitantes, de los cuales más de un tercio
vive en las colinas que dominan la ciudad y constituidas de arcillas
expansivas y sensibles cuya particularidad es provocar deslizamientos,
principalmente cuando se encuentran saturadas de agua, como ya ocurrió
en el año de 1997, cuando toda una ciudadela se vio amenazada por el
deslizamiento de tierras y que destruyeron varias viviendas dejando
afectados alrededor de 100 mil habitantes (un tercio de la población) de una
zona marginada en el barrio que lleva por nombre Aire Libré, o lo ocurrido
en el año de 1998, en el barrio 13 de Abril y los habitantes de la “Escalinata“,
las lluvias del fuerte período invernal ocasionaron la destrucción de más de
60 viviendas, para la misma fecha en otro sector dos niños murieron,
atrapados en una avalancha de lodo y escombros en el sector denominado
Santas Vainas; 4 heridos; 39 damnificados; 69 casas afectadas, y 15 locales
comerciales destruidos en el barrio Las Palmas, para el año de 2009 se
produjeron luego del fuerte periodo invernal el deslizamiento de las laderas
del cerro “Gatazo” el mismo que coloco en riesgo a una veintena de casas y
la muerte de cuatro personas en el año 2010 (SNGR,2011).
2.2 LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA Y VIAS DE ACCESO
2.2.1 LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA
El área de estudio se encuentra ubicada en la región costa Norte del
Ecuador, en la provincia de Esmeraldas, al Sur-Este del cantón del mismo
nombre (Ver Figura 2-2), contiene un área aproximada de 3000 hectáreas
(30 km2).
9
Figura 2-3: Mapa de Ubicación del Cantón Esmeraldas y del Área de Estudio
Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Esmeraldas_(Ecuador)
El estudio de susceptibilidad ante los fenómenos de geodinámica externa se
lo realizó en el sector denominado “San Jorge Alto” el mismo que se
encuentra comprendido entre las coordenadas (Ver Tabla 2.1).
Tabla 2.1: Coordenadas de la zona de estudio en Wgs-1984-17S
Puntos Este Norte Altura(m.s.n.m)
1 644000 10099000 25
2 644000 10104000 17
3 650000 10099000 13
4 650000 10104000 46
Fuente: Hoja Topográfica Esmeraldas y San Mateo Escala 1:25000, IGM.
El estudio se lo realizo con el fin de determinar las secciones más afectadas
por los diversos fenómenos de geodinámica externa que colocaron en riesgo
a 183 familias en el sector de ¨San Jorge Alto¨ en el área urbana del cantón
de Esmeraldas.
10
2.2.2 VIAS DE ACCESO
El acceso al área de estudio desde la ciudad de Quito se lo realiza mediante
vía terrestre tomando la carretera de primer orden Calacalí- la
Independencia-Esmeraldas con un trazado de 313 Km, o por la vía Santo
Domingo - La Unión, arribando a la ciudad de Esmeraldas esta vía tiene un
trazado de 318 Km, o por vía área hasta desde el aeropuerto Mariscal Sucre
de Quito llegando a la población de Tachina. Adicionalmente tomando la vía
asfaltada Esmeraldas – Atacames con una longitud aproximadamente 3 Km
desde la entrada a la ciudad hasta el sector de la Y de Vuelta larga. (Ver
Figura 2-4).
Figura 2-4: Accesos a la zona de estudio
Fuente: http://joyaverdeesmeraldas.blogspot.com/2012/12/transporte.html.
2.3 ASPECTO HUMANO, INFRAESTRUCTURA Y OCUPACIÓN DEL SUELO.
El cantón Esmeraldas es considerado como uno de los principales centros
turísticos del país debido a su cultura afroamericana y a sus paradisíacas
playas (Ver Figura 2-5a), el cantón se sustenta a través de la
comercialización de productos del mar, agrícolas, maderas, exportaciones e
importaciones por medio del puerto marítimo, transporte del petróleo al
11
mercado mundial y artesanías como la talla de coral negro, tela de árbol
(damahagua), cestería de rampira e instrumentos musicales(Ver Figura
2-5b).
Figura 2-5: a: A la izquierda Playa de “Atacames“; b: Derecha varias artesanías de la
zona.
Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Turismo_en_Ecuador
Entre los principales productos agrícolas se encuentran el tabaco, café,
cacao, banano, balsa, tagua, plátano y frutas tropicales, además de la
ganadería.
Se debe tener en cuenta que en el cantón de Esmeraldas, se encuentra la
Refinería Estatal de Petróleo, donde se producen derivados de petróleo.
También existe la industria pesquera, caucho y extractores de aceite de
palma.
La densidad poblacional en general es baja; la tasa de crecimiento urbano
resulta mayor que la del área rural. Últimamente se ha acentuado la
migración hacia otras ciudades del país, como Guayaquil.
12
Según el sexto Censo de población del año 2010, realizados por el Instituto
Ecuatoriano de Estadísticas y Censos (INEC), en lo que corresponde al
aspecto humano, los indicadores que explican el nivel educativo de la
población, es decir, la tasa del analfabetismo y el grado medio de
escolaridad, reflejan una desaceleración en el índice de analfabetismo y un
aumento en el índice de escolaridad (Ver Tabla 2.2) la población se
encuentra más instruida que hace dos décadas.
Tabla 2.2: Tendencias del desarrollo social en la población Esmeraldeña.
ANALFABETISMO ESCOLARIDAD
1990(%) 2010(%) 1990(%) 2010(%)
14.5 9.8 5.7 7.9
Fuente: INECI, Censos de población y vivienda 1990-2010. (Tendencias del desarrollo
social en el Ecuador STFS).
La infraestructura urbana corresponde a construcciones de hormigón
armado en su mayoría y en menor porcentaje en viviendas mixtas (bloque y
madera) y/o de caña guadua (casa de Hogar de Cristo) en los sectores
urbano-marginal y rural del Cantón de Esmeraldas, al no existir un mapa
urbanístico de la ciudad se observa un incremento de inmuebles en sectores
de alto peligro como las laderas de los cerros o en la ribera de los ríos. (Ver
Fotografía 2-1 y Fotografía 2-2).
13
Fotografía 2-1: Tipos de viviendas presentes en el sector, de hormigón y de caña guadua
(Calle primavera y calle F), (2015).
Fotografía 2-2: Viviendas asentadas en las riberas del río Teáone y las laderas del Cerro
“San Jorge”, (2015).
Los sectores urbano-marginales no cuentan con todos los servicios básicos,
en algunos barrios existe la falta de agua potable por lo que se ven
obligados a abastecerse por medio de tanqueros o construir aljíberes o
tanques elevados, además de la falta de alcantarillado por lo que la mayoría
de las viviendas poseen pozos sépticos, que aumentan el riesgo de que se
produzcan movimientos en masa debido a la sobrecarga, también hay que
tener en cuenta que debido a que poco o ningún mantenimiento de éstos
pueden llegar a fisurarse y provocar infiltración en el terreno o colapsar y
provocar daños a las viviendas.
14
El uso del suelo a medida que la población fue incrementándose, causo
deforestación bosques y relleno esteros con la finalidad de construir
conjuntos habitacionales, sin tomar en cuenta la calidad geotécnica de estos
suelos, olvidándose que aquellos terrenos pantanosos en un futuro se
volverían inestables provocando hundimientos, deslizamientos y en general
pérdidas materiales y económicas.
Existe en menor porcentaje áreas dedicas al cultivo de árboles frutales y
plantaciones de plátanos y cacao. (Ver Fotografía 2-3)
Fotografía 2-3 : Plantaciones de cacao y plátano dentro del área de estudio en la parte alta
de la av. Jaime Roldós Aguilera (2015)
Platanales
15
CAPÍTULO III
3. GEOLOGIA
3.1 GEOLOGIA REGIONAL
La zona de estudio se encuentra en la planicie costera, al Noroeste del
Ecuador, está atravesada por varias estribaciones que son prolongaciones
de la Cordillera Occidental de los Andes. Las estribaciones de Cayapas y
Toisán se encuentran al Este y hacia el Oeste las montañas de Muisne,
Atacames y Cojimíes. Debe tomarse en cuenta también las elevaciones de
Punta Gorda y de San Francisco, así como el cerro del Chinto.
Principalmente el basamento de la zona de estudio corresponde a la
formación Piñón de edad Cretácica, definida por (Bristow y Hoffstetter,
1977), se encuentra aflorando unos 27 km al Sureste de la ciudad de
Esmeraldas, comprende principalmente rocas ígneas básicas: diabasa,
basalto equigranular de grano fino, aglomerado basáltico, toba, escasos
lentes y capas delgadas de argilita y wackes, complejos de diques
(Feininger, 1980). También se han observado pillow lavas, hialoclastitas y
metabasaltos en la facies de prehnita-pumpellyita (Ver Mapa 3-1).
16
Mapa 3-1: Mapa Geológico regional 1:100.000 de Esmeraldas-Punta Galera (DGGM, 1976),
el polígono muestra el área de estudio.
Fuente: INIGEM M, 2015.
Suprayaciendo en discordancia a la formación Piñón se encuentra la
formación Zapallo definida por (Stainforth, 1948) del Eoceno Medio a
Superior (Savoyat y otros, 1970), comprende principalmente lodolitas bien
estratificadas con fajas delgadas de areniscas y algunas capas tufíticas
blancas. Son comunes los lentes, diques y algunas capas de chert gris
oscuro-café negro de hasta 25cm de espesor y 10m de largo, a menudo
fracturados y atravesados por vetas de cuarzo.
En contacto concordante sobre la formación Zapallo se encuentra la
formación Pambil al Este de la provincia de Esmeraldas (Mosquera, 1949),
comprende principalmente de lutitas masiva, duras, con foraminíferos, gris
verdes; a veces hay capas tobáceas, por evidencias de fósiles se la coloca
en el Oligoceno (Sigal, 1967).
17
En discordancia sobre la formación Pambil yace la formación Viche definida
por (Stainforth, 1948), consiste de conglomerados, areniscas y lutitas. Los
conglomerados y areniscas son mal clasificados, argiláceos y localmente
calcáreos, la formación Viche representa el tope del Oligoceno Superior
(Duque, 2000).
El grupo Daule definida por Bristow (1970) dividió la secuencia del Mioceno
Medio al Plioceno Inferior (grupo Daule) en tres formaciones. Al piso, la
formación Angostura, comprende conglomerado basal con clastos
volcánicos, continúa con areniscas de grano variable, tiene moluscos fósiles,
por su posición estratigráfica corresponde al Mioceno Superior; está
yaciendo concordantemente por limolitas azules, lutitas limosas y raramente
areniscas y conglomerados (Duque,2000), agrupados en la formación
Onzole dentro de esta formación se incluye los miembros de Súa y estero de
Los Plátanos dispuestos en discordancia local, comprende de areniscas,
arcillas y conglomerados.
Finalmente se deposita discordantemente sobre la formación Onzole la
formación Tablazos definida en el Ecuador por (Tschopp, 1948) constituye
principalmente de arena gris no consolidada de edad pleistocénica.
3.2 GEOLOGIA LOCAL.
Para la elaboración del presente mapa fue necesario trabajo de campo,
descripción de afloramientos, análisis de las muestras y toma de datos
estructurales de fallas y estratificación (Ver Mapa 3-2 ).
18
Mapa 3-2: Mapa Geológico de la zona de estudio.
Elaborado por: Arroyo Díaz María José (2015)
Formación Onzole
El substrato geológico de la ciudad de Esmeraldas está constituido por
formaciones sedimentarias del Mioceno superior denominadas localmente
formación Onzole. Está compuesto por una sucesión de bancos muy finos
de arcillitas, limonitas y arenitas de estratificación sub-horizontal, fina y
regular. Afloramientos en el área de investigación se encuentran en las
coordenadas UTM (64784E/1010374N/17m; 64556E/1009962N/20m;
64782E/1010200N/23m) estos afloramiento presentan estratificaciones
centimétricos intercaladas con finas capas de areniscas, en el afloramiento
se encuentra atravesado por una falla normal y muy meteorizado como se
observa (Ver Fotografía 3-1).
19
Fotografía 3-1: Afloramientos de arcillolitas marrones de la formación Onzole en las
coordenadas UTM (645567E/ 10099624N)
Los bancos de arcillolitas se presentan, en el afloramiento, bajo la forma de
fragmentos centimétricos, a menudo angulosos, de color crema, mientras
que las arenitas tienen un color castaño más intenso.
Estos fragmentos se desfolian en hojas milimétricas por la meteorización de
los depósitos. La distribución granulométrica de estos bancos es muy
aleatoria. Los niveles más arenosos y más resistentes a la erosión
mecánica, constituyen a menudo el vértice de las colinas.
Afloramiento de rocas arcillolitas de color marrón tipo limo-arcilloso presenta
una estratificación tabular de 1 a 5cm, es muy importante mencionar que en
algunos sectores la estratificación está a favor de la pendiente aumentando
la probabilidad de presentar deslizamientos traslacionales, se observa una
capa meteorizada de 2m (Ver Fotografía 3-2).
20
Fotografía 3-2: Afloramiento muy meteorizado con intercalación de areniscas muy
compactas, UTM (64782E/1010200N).
Estas formaciones presentan, en general, fuertes variaciones
granulométricas, volviendo casi imposible una caracterización precisa de su
comportamiento global.
Algunos niveles muy arcillosos pueden estar compuestos en más del 35%
por arcillas de tipo esmectitas (arcillas expansivas) volviéndolos localmente
muy propensos a los desprendimientos de tierra (Hoja Geológica -
Esmeraldas y Punta Galera, 100.000, 1976).
Depósitos Superficiales
En el sector de “San Jorge Alto”, se puede apreciar que en las zonas bajas
corresponden a litologías asociados a las terrazas y depósitos aluviales de
los ríos Esmeraldas y Teáone (Ver Fotografía 3-3) comprende una mezcla
de arenas de coloración grisácea y gravas. En las partes elevadas se
observa una secuencia de arenas finas en menor proporción y de arcillas
tobáceas con finas capas de areniscas.
21
Fotografía 3-3: Depósitos de terrazas y aluviales en el río Esmeraldas, UTM
(64987E/1010360N).
Los depósitos coluviales se encuentran en las laderas del sector formando
deslizamientos traslacionales, rotacionales y complejos. En el área de
estudio la formación Onzole presenta cizallamiento debido a la presencia de
fallas geológicas (Ver Fotografía 3-4).
Fotografía 3-4: Afloramiento de arcillolitas muy fracturadas de la Formación Onzole, UTM
(646331E/ 1001360N).
22
3.3. GEOMORFOLOGÍA
La zona de estudio se encuentra ubicada en el borde costero del Ecuador, el
modelado general de la región se caracteriza por la existencia de una
sucesión de cerros cuya altitud varía entre 100 y 300 m.s.n.m. Los sectores
más elevados están situados cerca del mar, al Oeste de la ciudad de
Esmeraldas. Las vertientes son convexo-cóncavas tienen una pendiente
media de 16º a 35º y están sujetas a importantes procesos de movimiento
del terreno. Fenómenos de reptación (movimientos muy lentos de algunos
milímetros por año) se han evidenciado en las colinas.
Estos movimientos hacen que la vegetación (particularmente los árboles)
corrija permanentemente su verticalidad (geotropismo) y provoquen
torsiones en los troncos. (Ver Fotografía 3-5)
Fotografía 3-5: Palmera con geotropismo en ladera Noroeste del cerro “San Jorge” UTM
(646211E/ 1001210N).
Hacia el suroeste de la Ciudad de Esmeraldas se ubica el Cerro San Jorge
(como parte de la cordillera que se levanta a lo largo del filo de la costa se
observa una serie se colinas) con altitud no mayor a los 250 m.s.n.m., con
pendientes de 45 a 60°, disectada en la que se han formado dos valles con
diferentes direcciones de desfogue.
23
En el sector, de estudio se observó una serie de colinas con altitud no mayor
a los 250m, con pendientes de 16° a 35°, la presencia de amplios valles en
el piedemonte, son bastas planicies que los primeros habitantes han
aprovechado para asentarse, bordeando al área de estudio tenemos la
presencia del río Teáone afluente del río Esmeraldas, el cual en época
invernal inunda las zonas bajas del área de estudio.
Las aguas de escorrentía se acumulan en las zonas planas de los valles,
dichos flujos no han sido encausados para evitar que erosionen los taludes y
muevan masas de tierra destruyendo y desestabilizando las bases de las
viviendas conllevando al colapso de las mismas.
Las estribaciones de Cayapas y Toisán se encuentran al Este y hacia el
Oeste las montañas de Muisne, Atacames y Cojimíes.
3.3.1. FISIOGRAFIA
Para la fotointerpretación del área de estudio, se utilizó las fotografías
aéreas a escala 1:60.000 del Instituto Geográfico Militar (IGM),
pertenecientes al año 1983 (Figura 3-1) para poder apreciar la morfología de
la zona antes de ser habitada.
Tabla 3.1: Fotografías aéreas
ROLLO FOTOGRAFÍA ESCALA FECHA
LINEA 9E ROLLO 101 18676 1:60000 09-jun-83
LINEA 9E ROLLO 101 18677 1:60000 09-jun-83
LINEA 9E ROLLO 101 18678 1:60000 09-jun-83
Fuente: Instituto Geográfico Militar, 1983.
24
En las fotografías del año 1983 en el sector se observa poca área con
intervención antrópica, únicamente existe el trazado de carreteras que lleva
a la ciudad de Esmeraldas, pero en la fotografías del año (2011) del sector
en estudio se observa ciudadelas, que se han ubicado en las terrazas
aluviales del río Teáone, evaluando una intervención antrópica aproximada
del 40% del área con relación a las fotografías de hace 25 años atrás.
Mediante la fotointerpretación se logró identificar diferentes rasgos
geológicos, que se presentan en la (Ver Figura 3-1 ), aquí se puede apreciar
los drenajes principales con líneas de color azul continua que representan
los Ríos Esmeraldas y Teáone, con líneas azul discontinuas se representan
los drenajes secundarios, las fallas en líneas continuas de color rojo, y
demás rasgos que se detallan en la leyenda.
Figura 3-1: Fotointerpretación (1983)
25
3.3.1.1- TIPOS DE DRENAJE:
Los tipos de drenajes identificados en la zona son los siguientes:
a) DRENAJE DENDRITICO:
Se compara con pequeñas hebras o hilos. Son cursos pequeños, cortos e
irregulares, que andan en todas las direcciones, cubren áreas amplias y
llegan al río principal formando cualquier ángulo.
Se forman en áreas con la interacción (pero no necesariamente todos) de los
siguientes factores:
• Litología con baja permeabilidad
• Mediana pluviosidad
• Poco caudal
• Baja cobertura vegetal
• Zonas de inicio de ladera
• Pendientes moderadas.
• Laderas bajas
• Rocas con resistencia uniforme
• Zona litológicamente muy alterada.
• La red dendrítica indica un subsuelo homogéneo.
• Se desarrolla en sedimentos sueltos con superficies homogéneas
como arena, limo y arcilla.
• En rocas cristalinas y metamórficas, que no son afectadas por zonas
de fallas.
26
• En rocas sedimentarias horizontales o poco inclinadas, no fracturadas
o diaclasadas en rocas masivas, resistentes con respecto a la
erosión, en regiones áridas.
La densidad de los cursos de agua de una red dendrítica depende de las
precipitaciones y del escurrimiento (infiltración).
• Una red dendrítica fina se desarrolla en un subsuelo relativamente
impermeable y poco resistente con respecto a la erosión (arcillas,
arenas finas, margas, tufitas).
• Una red dendrítica gruesa se desarrolla en areniscas de grano
grueso, de alta permeabilidad, en rocas intrusivas de grano grueso no
fracturadas o solo ligeramente fracturadas, en regiones húmedas en
carbonatos y dolomías donde el agua se infiltra el subsuelo.(Ver
Figura 3-2)
Figura 3-2: Drenaje dendrítico
B) Drenaje Radial:
En éste se aprecia que las pequeñas fuentes de agua salen de un punto
central, indicando un punto elevado dentro del paisaje. Es típico de las
montañas que terminan en forma de pico definido, domos, cerros testigos,
27
volcanes, y que tienda a ser redondeada su base. El desarrollo de la red de
drenaje es denso.
Es necesario que se presenten las siguientes condiciones:
• Litología con baja permeabilidad
• Baja cobertura vegetal
• Pendientes fuertes y laderas altas
• Caudales moderados
Las formas radiales pueden ser centrífugas o centrípetas.
La red radial se desarrolla en terrenos altos (red de afluentes centrífuga)
(Ver Figura 3-3) o bajos (red de afluentes centrípeta) de forma circular o
eclíptica como conos volcánicos, intrusivos graníticos, domos de sal,
anticlinales y sinclinales.
Las formas radiales centrípetas se forman cuando el agua corre hacia el
interior de una cubeta o cuenca cerrada, es decir, que los cauces confluyen
hacia un punto, indicando que ese lugar en vez de ser elevado, es una
depresión cerrada, por ejemplo: cráteres, calderas, cuencas, valles o domos
colapsados. (Ver Figura 3-4)
En éste caso en especial se tienen dos situaciones:
• Una zona de alta permeabilidad o
• Depresión de almacenamiento de agua
Estas formas son comunes en las regiones áridas o en depresiones
formadas por rocas solubles, dando lugar a cuencas cerradas donde el agua
se evapora o infiltra, que puede indicar litologías calcáreas de tipo kárstico
28
Figura 3-3: Tipo de Drenaje radial centrifuga
Figura 3-4: Tipo de Drenaje radial centrípeto
C) Drenaje Paralelo:
Se presenta cuando varias corrientes corren paralelas entre sí, sin importar
el orden o la importancia en el conjunto total de tributarios. (Ver Figura 3-5)
Se presenta cuando se dan las siguientes condiciones:
• Pendientes altas
• Cuando hay algún tipo de control topográfico o estructural
• Materiales con baja permeabilidad
• Pendientes moderadas entre sí
• Baja cobertura vegetal
• Caudales cortos
29
Figura 3-5: Tipo de Drenaje Paralelo
Figura 3-6: Fotografía Satelital del área de estudio 2011.
Fuente: Google earth
Mediante el análisis de la (Figura 3-1) y (Figura 3-6), nos damos cuenta que
en el sector existía la presencia de un estero que se observa en la fotografía
aérea pero por ser tomada en época de verano solo se logra apreciar
pequeños rasgos estructurales, nos damos cuenta que debido a la
expansión territorial la mayoría de los drenajes fueron rellenados o
30
desviados de su cauce original ocasionando la infiltración de las aguas de
escorrentía y provocando la sobresaturación de los terrenos arcillosos y su
posterior hundimiento.
El Ecuador, es un país que debido a su ubicación geográfica y geológica
presenta antecedentes de una alta sismicidad histórica acompañadas con
efectos geológicos superficiales y geotécnicos, esto se debe a que se halla
dentro de lo que se denomina el Cinturón de Fuego del Pacífico, el cual es el
resultado directo de la tectónica de placas, el movimiento y la colisión de las
placas Sudamericana y de Nazca, que se caracteriza por concertar zonas
de subducción lo que ocasiona una intensa actividad sísmica y volcánica en
las zonas que abarca.
3.4 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
En la zona existen rasgos estructurales de la falla del sistema Esmeraldas
dividido en dos secciones Norte y Sur, el tipo de movimiento para la sección
Norte es desconocido y para la sección Sur es inversa dextral y de la Falla
de Buga en dirección Noroeste-Sureste, es una falla inversa que registra
movimientos dentro de los 1.6 Ma.( A. Egüez, A. Alvarado, and H. Yepes),
las mismas que se evidencian por la ocurrencia de falla, flujos de erosión
lineales y cárcavas y coronas de deslizamientos o escarpes, por lo que se
puede asumir que este sistema se encuentra dinámicamente activo ( Ver
Figura 3-7)
31
Figura 3-7: Mapa Tectónico de Esmeraldas
Fuente: Fallas Activas del Ecuador (Egüez, et al, 2003)
Dentro del Cantón Esmeraldas tenemos la presencia de las siguientes fallas:
Falla Esmeraldas: Esta estructura controla el drenaje lineal del Río
Esmeraldas. Anteriormente, estaba inferida a una estructura mayor que
cruza la cordillera de los Andes, posee una dirección promedio N26°W ±13°
y se la divide en dos secciones: La sección Norte posee una dirección
N34±12° y controla la red principal del Río Esmeraldas; y la sección Sur
posee una dirección N22±13°, la falla es de tipo transpresional con
probables movimientos (sinestral), su geomorfología presenta escarpes
irregulares y control en el drenaje, el desarrollo asimétrico de las terrazas
aluviales sugiere levantamiento del bloque oriental.( A. Egüez, A. Alvarado,
and H. Yepes)
Falla Buga: Esta falla tiene un lineamiento débil en las imágenes
satelitales. Puede representar una extensión que da al norte de la Falla
Cañaveral, que es uno de los sistemas de fallas más importantes al NW del
EC-02: Falla Esmeraldas
2a: Sección Norte
2b: Sección Sur
EC-05: Falla Buga
32
Ecuador posee una dirección N13°E ±13° de edad Cuaternaria (Egüez et
al., 2003)
Fallas en la zona de estudio: Se ha observado fallas normales en algunos
puntos presentan un rumbo NO-SE como se observa en la (Ver Fotografía
3-6) es una falla normal con un salto de 1.50m, está afectando a las rocas
arcillolíticas y a la finos estratos de arena fina de la formación Onzole, dentro
de esta estructura es común observas capas de 1 a 2cm de yeso.
Fotografía 3-6: Falla normal en las UTM (649281E/10101364N), que se encuentra
afectando a la formación Onzole, sector Sureste de la Ciudad de los Muchachos.
Se observa una falla inversa con un rumbo NEE-SOO con un salto de falla
de 50 cm, Az/Bz: 310˚/75˚ reportado en el sector del estero Wichelicito y
Wicheles (Ver Fotografía 3-7), está afectando a las arcillas y niveles
arenáceos con depositación grano decreciente.
33
Fotografía 3-7: Falla inversa en las UTM (648276E/10099233N)
3.5 CLIMA Y VEGETACIÓN
3.5.1 CLIMA
Existen 6 estaciones meteorológicas alrededor de la zona de estudio (Ver
Tabla 3.1), se estableció que la estación meteorológica que permitirá
determinar los meses de mayor precipitación en el área de estudio
corresponden a la de Sagüe (San Mateo), se utilizara esta estación
climatológica para determinar la temperatura media mensual en el periodo
2002-2011.
Tabla 3.1: Estaciones meteorológicas
Coordenadas Registros Código Nombre
X Y Cota (m.s.n.m) Tipo*
Inicio Fin AñosPropietario
M153 Muisne 608553,98 10065702,00 6 CO 2002 2011 10 INAMHI
M441 Sagüe-San Mateo 652257,00 10097958,00 15 PV 2002 2011 10 INAMHI
M444 Teane-Tabiazo 646820,00 10088263,00 100 PV 2002 2011 10 INAMHI
M154 Cayapas 726776,00 10092582,00 55 CO 2002 2011 10 INAMHI
M269 Esmeraldas 651851,00 10106657,00 6 PV 2002 2011 10 INOCAR
*CO Climática Ordinaria PV Pluviométrica
Fuente: INAMHI
34
El clima en esta región varía por zonas, fluctuando entre tropical-
subhúmedo, subtropical-húmedo y subtropical muy húmedo.
Los datos de temperatura de la estación se analizaron en base a la
información proporcionada por el INAMHI en el período 2002-2011,
determinando que tiene una temperatura media de 25.75 ºC y temperatura
máximas de 26.8ºC (en el mes de abril) (Ver Figura 3-8).
Figura 3-8: Temperaturas promedio mensual, estación EL Sagüe-San Mateo (2002-2011)
Fuente: INAMHI
Los datos de precipitaciones de la estación se analizaron en base a la
información proporcionada por el INAMHI en el período 2002-2011,
determinando que los meses más lluviosos son: enero y febrero, mientras
que los meses con menos lluvias son agosto y octubre (Ver Figura 3-9).
35
Figura 3-9: Precipitaciones promedio mensual, estación El Sagüe-San Mateo (2002-2011).
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
3.5.2 VEGETACIÓN Y FAUNA
Entre la vegetación dominante en esta zona encontramos: árboles de
caucho, ceibos (lana vegetal), tagua (marfil vegetal), banano, pastizales,
fibras como las de abacá y toquilla, utilizada esta última para elaborar
sombreros que reciben buena acogida en los mercados exteriores (Ver
Figura 3-10).
Su fauna es extensa en la selva se encuentran serpientes, golondrinas loros
y gallinetas. (Ver Figura 3-11).
Figura 3-10: Vegetación de la zona
Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Turismo_en_Ecuador
36
Figura 3-11: Bandada de golondrinas de mar sobre las costas de Esmeraldas
3.6 HIDROGRAFÍA E HIDROGEOLOGÍA.
3.6.1 HIDROGRAFÍA
El principal sistema fluvial lo constituye el río Esmeraldas, el mismo que es
considerado como en el segundo en importancia del litoral ecuatoriano, es
muy caudaloso, ya que su cuenca hidrográfica, muy amplia, abarca 20000
km2, está comprendido enteramente dentro de una zona de lluvias
constantes. Se origina de la confluencia de varias corrientes, entre las cuales
se destacan los ríos Blanco, Guayllabamba, Toachi y Quinindé. Su
nacimiento se encuentra en los deshielos de la cordillera de los Andes, el
Guayllabamba se forma en el valle de Quito, del que sale a través de una
estrecha garganta que lo conduce a un paraje de verdes colinas y después a
una extensa llanura aluvial, donde su cauce se abre entre islas formadas por
guijarrales. El Esmeraldas desemboca en el océano Pacífico formando un
profundo estuario, en cuyo extremo se levanta la ciudad homónima la misma
que se asienta a 3 km de la desembocadura.
En el cantón de Esmeraldas encontramos el río Teáone que es otro afluente
del río Esmeraldas, éste cruza gran parte de la zona Sur del Cantón, y se
37
halla dentro del área de estudio (Ver Figura 3-12), el mismo que se
encuentra contaminado por los desechos arrojados en la rivera y por los
derrames de las piscinas de la Refinería Estatal. En periodo invernal este río
cuadruplica su caudal y arrastra sedimentos que son depositados corriente
abajo, ocasionando daños en las viviendas ubicadas a los márgenes del río.
Figura 3-12: Mapa Hidrográfico de Esmeraldas, línea roja área de estudio
Fuente: Mapa topográfico de Esmeraldas escala 1:50000.
3.6.2. HIDROGEOLOGÍA
La hidrogeología es una rama de las ciencias geológicas que estudia las
aguas subterráneas en lo relacionado con su circulación, sus
condicionamientos geológicos y su captación, además de su origen y las
formas de yacimiento, su difusión, movimiento, régimen y reservas, su
interacción con los suelos y rocas, su estado y propiedades; así como las
condiciones que determinan las medidas de su aprovechamiento, regulación
y evaluación (Mijailov, 1985).
Se define como nivel freático o tabla de agua, en los acuíferos libres, al lugar
geométrico de los puntos donde la presión hidrostática es igual a la presión
atmosférica. Por encima del nivel freático los poros del suelo pueden
38
contener aire o agua, por lo cual se la llama zona de aireación. En la zona
freática, por debajo de la tabla de agua, los intersticios están llenos de agua
por lo cual se la llama también zona de saturación. En la zona de aireación
encontramos agua higroscópica (adherida en una capa delgada alrededor de
los granos del suelo) y agua capilar ubicada en los poros más pequeños y
también en una franja que comprende la región por encima del nivel freático
(tensión capilar). El agua en tránsito dentro de los intersticios más gruesos
del suelo es el agua gravífica o gravitacional, la que se encuentra
mayormente en la zona de saturación. El elemento variante más importante
del suelo en la zona de aereación es por lo tanto el agua capilar.
Si el agua subterránea se halla en una formación geológica cubierta por un
estrato impermeable, está formando un acuífero confinado, artesiano o
cautivo, encontrándose el agua sometida a una presión generalmente mayor
a la atmosférica por el peso de la sobrecarga y el propio nivel hidrostático. Si
un pozo llega a penetrar la capa confinante, el agua subirá hasta alcanzar el
nivel piezométrico, que es el equivalente artesiano del nivel freático, y si ese
nivel se encuentra por encima de la superficie del terreno, el pozo
descargará como un manantial o pozo surgente.
El conocimiento de las áreas de recarga o descarga en una cuenca o en un
sistema es de gran importancia para realizar un manejo sostenible de los
sistemas acuíferos (Ver Figura 3-13).
Figura 3-13: Zona de carga y descarga
Fuente: Tomada de Knutsson (1988)
39
La cuenca de Esmeraldas tiene un alto predominio de rocas sedimentarias
de grano fino, las capas de suelo residual existente sobre dichas
formaciones geológicas son arcillosas y en algunos casos limosas. Existen
eventualmente formaciones geológicas tipo granular tales como la formación
Tablazo, areniscas de grano fino y limonitas, en algunos sitios existen
también microconglomerados y conglomerados. Los depósitos aluviales
tienen un alto porcentaje de suelos finos con presencia eventual de
acumulaciones de arena media y arena fina con poco porcentaje de
fragmentos clásticos (gravas y gravillas).
Debido a que los acuíferos se forman a partir de condiciones geológicas
favorables, es decir, en rocas y sedimentos permeables y porosos, para que
se produzca la acumulación de agua, es importante que converjan otros
elementos como lo son: la precipitación, la intensidad de las precipitaciones,
la infiltración del agua de los terrenos superficiales; y en esta últimas
condiciones, la acumulación de este líquido en los estratos y capas
permeables y porosas.
Otro elemento necesario para la formación de estos depósitos acuíferos, es
la existencia de barreras impermeables que lo constituyen principalmente las
lutitas y arcillas. Dentro de este aspecto se puede establecer que dentro de
las formaciones geológicas existen litologías o estratos que son
impermeables, tal es el caso de los estratos de la formación Onzole.
Consecuentemente la existencia de acuíferos depende en su mayoría de
que existan condiciones favorables para la infiltración, la acumulación, es
decir, para la recarga de dichos acuíferos y por supuesto que el agua que se
acumule tenga barreras impermeables, para así asegurar la existencia de
depósitos de dichos acuíferos.
En los párrafos anteriores se pretende demostrar las ventajas que
representa la existencia de acuíferos, sin embargo dentro del punto de vista
geotécnico, las acumulaciones acuíferas y en general, el flujo de agua en las
40
capas de suelo y estratos rocosos pueden constituirse en elementos
desestabilizadores de las laderas y taludes. Esta situación se presenta
especialmente en sectores donde ha ocurrido desarrollo urbano.
Debido a que el área de estudio se encuentra asentado sobre el relleno de
un antiguo estero, se ha determinado realizar un estudio y análisis
hidrogeológico con la finalidad de determinar el nivel freático de las aguas
subterráneas y su grado de implicación en los fenómenos de geodinámica
externa presentas en el área.
Por lo antes mencionado, se presenta el inventario de pozos perforados
proporcionados por la Secretaria Nacional de Aguas, en total son cuatro
pozos los mismos que serán correlacionados para determinar la dirección y
profundidad del nivel freático. (Ver Tabla 3.2)
Tabla 3.2: Pozos de agua perforados en la zona.
Coordenadas (UTM)
X Y
Cota (msn
m) Cuenca
Sub-
cuenca
Localidad
Cota Ne
(msnm)
Nivel Freá-tico (m)
Profundi-dad
Pozo Total (m)
Q l/s.
646666 10101546 32 Esmeraldas
Río
Teáo
ne
Valle San
Rafael 30,65 1,35 14,25 0,5
644679 10098162 22 Esmeraldas
Río
Teáo
ne
Pueblo
Nuevo 15,21 6,79 9,25 -
644644 10092039 28 Esmeraldas
Río
Teáo
ne
Hda.
Bendición
de Dios
24 4 6 -
644415 10091179 37 Esmeraldas
Río
Teáo
ne
Tabiazo 34,45 2,55 4,2 3
Fuente: Secretaria Nacional de agua.
41
3.6.2.1. NIVEL FREÁTICO
El nivel freático corresponde al nivel superior de una capa freática o de
un acuífero en general. A menudo, en este nivel la presión de agua del
acuífero es igual a la presión atmosférica. También se conoce como capa
freática, manto freático, capa freática, napa subterránea (del
francés nappe=mantel), tabla de agua (traducción incorrecta del inglés,
puesto que table significa mesa) o simplemente freático.
Al perforar un pozo de captación de agua subterránea en un acuífero libre, el
nivel freático es la distancia a la que se encuentra el agua desde la
superficie del terreno. En el caso de un acuífero confinado, el nivel del agua
que se observa en el pozo corresponde al nivel piezométrico. (Ver Figura
3-14)
Figura 3-14: Nivel piezométrico de un acuífero libre y confinado
Fuente: https://sites.google.com/site/geohidrologia1234/Inicio/ciclo-iii
En el caso del sector de estudio el nivel freático de los dos pozos perforados
en San Rafael y Pueblo Nuevo tienen niveles freáticos relativamente
superficiales de 1.35m a 6.79m respectivamente, por lo que este nivel
freático puede estar influyendo en los movimientos en masa superficiales,
que provocará superficie de rotura en los intervalos de los niveles freáticos
mencionados, hacia las parte altas el nivel freático no tiene ninguna
influencia para que ocurra los movimientos en masa, únicamente el factor
disparador será la lluvia por infiltración en el suelo.
42
CAPÍTULO IV
4. PROCESOS DE GEODINÁMICA EXTERNA
La geodinámica externa estudia la acción de los agentes atmosféricos
externos: viento, aguas continentales, mares, océanos, hielos, glaciares y
gravedad, sobre la capa superficial de la Tierra; estos fenómenos van
originando una lenta destrucción, son los que erosionan, desgastan y
modelan las formas o masas rocosas iniciales levantadas por las fuerzas
tectónicas del interior de la Tierra, y secuencialmente convierten en nuevas
formas paisajística y en cuya actividad se desprenden materiales que una
vez depositados forman las rocas sedimentarias.
Los factores que influyen en el modelado de la superficie terrestre son tres:
factores litológicos, factores tectónicos, y factores erosivos. Los factores
litológicos (relativo a las rocas), tienen que ver con las características de las
formaciones o masas rocosas, es decir, capacidad de ser alteradas,
permeabilidad y grado de dureza. Los factores tectónicos (relativo a la
estructura de las rocas), determinan la disposición relativa de los estratos,
así como el tipo de estructuras dominantes. Por su parte, los factores
erosivos se relacionan en gran parte con las condiciones del clima, aunque
dependiendo de la región de que se trate, y por tanto del tipo de relieve,
existen determinados agentes erosivos que son más determinantes.
Los agentes atmosféricos actúan sobre la capa más externa de la corteza
terrestre alterando o erosionando las rocas y minerales, y convirtiéndolos en
diferentes fragmentos o residuos que pueden ser transportados y
sedimentados.
43
Este proceso se realiza de dos formas: mediante una acción física
(mecánica o disgregación) y otra química (descomposición o alteración),
aunque dependiendo del clima de cada región puede predominar una u otra;
al conjunto de estas acciones se le denomina meteorización.
Estas definiciones pueden variar dependiendo de los autores; en algunos
casos se considera que la meteorización es el producto de la acción
química, mientras que la acción física consiste sólo en la disgregación.
4.1 MOVIMIENTOS EN MASA
Los deslizamientos, como todos los movimientos en masa, involucran el
movimiento, pendiente abajo, de los materiales que componen la ladera bajo
la influencia de la gravedad y pueden ser disparados por lluvias, sismos y
actividad humana (Cruden, 1991).
Algunos movimientos en masa, como la reptación de suelos, son lentos, a
veces imperceptibles y difusos, en tanto que otros, como los deslizamientos
pueden desarrollar velocidades altas y pueden definirse con límites claros,
determinados por superficies de rotura (Crozier, 1999a, en Glade y Crozier,
2005).
En la práctica es difícil asignar un movimiento en masa a una clase en
particular, en parte porque la mayoría de estos procesos son bastante
complejos y desarrollan diferentes comportamientos a lo largo de su
trayectoria, debido a las propiedades del material involucrado. Factores
externos influyen además en el tipo de movimiento, por ejemplo, mientras
una determinada ladera pudiera fallar por medio de un deslizamiento
traslacional en condiciones de humedad moderada, el mismo deslizamiento
se pudiera transformar en una avalancha o flujo de detritos, en condiciones
44
de mayor humedad, aumentando la longitud de su distancia de viaje (Crozier
y Glade, 2005).
4.2 TIPOS DE MOVIMIENTOS EN MASA
El movimiento de los deslizamientos es perceptible y puede tomar la forma
de caídas, realces, deslizamiento o flujos. Puede consistir en material de
libre caída de los acantilados, o en masas fragmentadas o íntegras que se
deslizan por los cerros y montañas, o en flujos fluidos. Los materiales
pueden trasladarse a velocidades hasta de 200 kilómetros por hora o más y
los deslizamientos pueden durar unos pocos segundos o minutos, o pueden
ser movimientos graduales más lentos durante varias horas o aún días.
El esquema de clasificación que se utiliza con mayor frecuencia es aquel
que divide a los deslizamientos en diferentes tipos de acuerdo con el
material que es trasladado y al tipo de movimiento (Varnes, 1978). La
velocidad del movimiento y la cantidad de agua mezclada con el material son
parámetros secundarios que definen algunos tipos de deslizamientos. En
consecuencia, los deslizamientos son reconocidos en función del tipo de su
movimiento. (Ver Figura 4-1 y Tabla 4.1)
Figura 4-1: Esquema de tipos de movimientos en masa
45
Tabla 4.1: Tipos de Movimientos según Cruden y Varnes (1996)
CAIDAS Caída de roca (detritos o suelo)
Vuelco de roca (Bloque)
VUELCO/VOLCAMIENTO Vuelco flexural de roca o del macizo rocoso
Deslizamiento traslacional, Deslizamiento en cuña DESLIZAMIENTO DE ROCA O
SUELO Deslizamiento rotacional
Flujo de detritos
Inundación de detritos
Flujo de lodo
Flujo de tierra
Flujo de turba
Avalancha de detritos
Avalancha de rocas
FLUJOS Y AVALANCHAS
Deslizamiento por flujo o deslizamiento por licuefacción (de
arena, limo, detritos, roca fracturada)
Expansión lateral lenta EXPANSIÓN LATERAL
Expansión lateral por licuefacción (rápida)
DEFORMACIONES GRAVITACIONALES
PROFUNDAS
Reptación de suelos REPTACIÓN
Solifluxión, gelifluxión( en permafrost)
Fuente: según Cruden y Varnes (1996)
Para cada tipo de movimiento en masa se describe el rango de velocidades,
parámetro importante ya que ésta se relaciona con la intensidad de éstos y
la amenaza que pueden representar. Se menciona la relación del rango de
velocidades típicas con la escala de velocidades propuesta por ICL (2011) la
cual se presenta en la (Ver Tabla 4.2).
Tabla 4.2: Escala de velocidades
Clase Velocidad
(mm/seg)
Otras unidades de
velocidades Descripción
7 5×103 o mas 5 m /seg o mas Extremadamente rápido
6 5×101 ~ 5×103 3 m/min ~5 m/seg Muy rápido
5 5×10-1 ~ 5×101 1.8 m/hr ~ 3m/min Rápido
4 5×10-3 ~ 5×10-1 13 m/mes ~1.8 m/hr Moderado
3 5×10-5 ~ 5×10-3 1.6m/año ~13 m/mes Bajo
2 5×10-7 ~ 5×10-5 16 mm/año ~1.6 m/año Muy Bajo
1 5×10-7 o menos 1.6 mm/año o menos Extremadamente bajo
Fuente: Según World Reports on Landslides, International Consortium Landslide (ICL), 2011
46
4.2.1 CAÍDAS O DESPRENDIMIENTOS
Son caídas libres repentinas de bloques o masas de bloques rocosos
independizados por planos de discontinuidad preexistentes (tectónicos,
superficies de estratificación, grietas de tracción). Son frecuentes en laderas
de zonas montañosas escarpadas, en acantilados y, en general, en paredes
rocosas, siendo frecuentes las roturas en forma de cuña y en bloques
formados por varias familias de discontinuidades (Ver Figura 4-2). Los
factores que los provocan son la erosión y pérdida de apoyo o descalce de
los bloques previamente independizados o sueltos, el agua en las
discontinuidades y grietas, las sacudidas sísmicas. Aunque los bloques
desprendidos pueden ser de poco volumen, al ser procesos repentinos
suponen un riesgo importante en vías de comunicación y edificaciones en
zonas de montaña.
El movimiento es muy rápido a extremadamente rápido (Cruden y Varnes,
1996), es decir con velocidades mayores a 5x101 m/s. Estudio de casos
históricos han mostrado que las velocidades alcanzadas por las caídas de
rocas pueden exceder los 100 m/s. Velocidades pico típicas son de 40 m/s y
las velocidades de impacto en la zona de alcance (runout zone) están en el
rango de 20 a 30 m/s.
Si el movimiento es eminentemente vertical, Corominas y García (1997) lo
denominan colapso.
Figura 4-2: Caída de rocas vista frontal y perfil
47
4.2.2 VUELCO (TOPPLES)
Se denomina así a un tipo de movimiento en masa en el cual hay una
rotación hacia adelante de uno o varios bloques de roca o suelo, alrededor
de un punto o pivote de giro en su parte inferior. Este movimiento ocurre por
acción de la gravedad, por empujes de las unidades adyacentes o por la
presión de fluidos en grietas (Varnes, 1978). El vuelco puede ser en bloque,
flexional o flexural, flexional del macizo rocoso y en bisagra. Goodman y
Bray (1976) diferencian el vuelco de bloques de vuelcos flexurales.
El vuelco de bloques involucra roca relativamente competente, donde el
fallamiento ocurre por pérdida de estabilidad y rotación de uno o varios
bloques a partir de un punto en su base, semejante al vuelco de libros en un
estante. El vuelco de bloques siempre es por fractura y conlleva al desarrollo
de velocidades muy altas. El vuelco flexural, en cambio, involucra roca más
frágil y densamente diaclasada, el fallamiento ocurre por el doblamiento de
columnas de rocas delgadas. Los movimientos en este caso pueden ser
lentos y graduales. (Ver Figura 4-3)
Figura 4-3: Vuelco de una sección de roca en el área de estudio, UTM (646566 E / 1002040N)
48
4.2.3 DESLIZAMIENTOS:
Son movimientos de masas de suelo o roca que se deslizan sobre una o
varias superficies de rotura netas al superarse la resistencia al corte de estos
planos; la masa generalmente se desplaza en conjunto, comportándose
como una unidad en su recorrido; la velocidad puede ser muy variable, pero
suelen ser procesos rápidos y alcanzar grandes proporciones (varios
millones de metros cúbicos). En la clasificación de Varnes (1978), según la
forma de la superficie de falla por la cual se desplaza el material, se
clasifican en deslizamientos rotacionales y deslizamientos traslacionales.
Estos últimos pueden ser planares o en cuña. Sin embargo, las superficies
de rotura de movimientos en masa son generalmente más complejas,
consistiendo de varios segmentos planares y curvos; deslizamientos de este
tipo han sido denominados deslizamientos compuestos (Hutchinson, 1988).
Sin embargo, para efectos de su análisis se simplifican en este capítulo de
acuerdo a la clasificación de Cruden y Varnes (1996), en la cual el término
compuesto se emplea para referirse a un estilo de actividad de los
movimientos en masa.
4.2.3.1 DESLIZAMIENTO TRASLACIONAL (TRASLATIONAL
SLIDE)
Es un tipo de deslizamiento en el cual la masa se desplaza a lo largo de una
superficie de falla plana u ondulada. En general, estos movimientos suelen
ser más superficiales que los rotacionales y el desplazamiento ocurre con
frecuencia a lo largo de discontinuidades como fallas, diaclasas, planos de
estratificación o planos de contacto entre la roca y el suelo residual o
transportado que yace sobre ella (Cruden y Varnes, 1996).
En un macizo rocoso, este mecanismo de falla ocurre cuando una
discontinuidad geológica tiene una dirección aproximadamente paralela a la
49
de la cara del talud y buza hacia ésta con un ángulo mayor que el ángulo de
fricción (Hoek y Bray, 1981).
En los casos que la traslación se realiza a través de un sólo plano se
denomina deslizamiento planar (Hoek y Bray, 1981). El deslizamiento en
cuña (wedge slide), es un tipo de movimiento en el cual el cuerpo del
deslizamiento está delimitado por dos planos de discontinuidad que se
intersectan, por lo que el cuerpo se desplaza bien siguiendo la dirección de
la línea de intersección de ambos planos, o el buzamiento de uno de ellos.
La velocidad de los movimientos traslacionales varía des de rápida a
extremadamente rápida. Algunos de los deslizamientos de roca más
destructivos y de mayor magnitud son de este tipo e involucran areniscas y
rocas calcáreas (Ver Figura 4-4).
Figura 4-4: Deslizamiento traslacional
Fuente: http://animekai2.wikispaces.com/MOVIMIENTOS+MASALES
4.2.3.2 DESLIZAMIENTO ROTACIONAL (ROTATIONAL SLIDE,
SLUMP)
Es un tipo de deslizamiento en el cual la masa se mueve a lo largo de una
superficie de falla curva y cóncava. La cabeza del movimiento puede
moverse hacia abajo dejando un escarpe casi vertical, mientras que la
superficie superior puede inclinarse hacia atrás en dirección al escarpe. Este
tipo de movimiento ocurre frecuentemente en materiales homogéneos, sin
embargo los materiales naturales rara vez son uniformes, el desplazamiento
50
suele ocurrir a lo largo de discontinuidades pre-existentes (Cruden y Varnes,
1996).
Los movimientos en masa rotacionales muestran una morfología distintiva
caracterizada por un escarpe pronunciado y una contra pendiente del cuerpo
del deslizamiento entre el escarpe principal y secundario. La deformación
interna de la masa desplazada es usualmente muy poca. Debido a que el
mecanismo rotacional es autoestabilizante, y éste ocurre en rocas poco
competentes, la tasa de movimiento es con frecuencia baja, excepto en
presencia de materiales altamente friables como las arcillas sensitiva.
Un deslizamiento rotacional puede ocurrir lenta a rápidamente con
velocidades menores a 1 m/s. (Ver Figura 4-5).
Figura 4-5 : Deslizamiento Rotacional en el lado Suroeste del Cerro ¨San Jorge¨, UTM
(646129E /1001880N)
DESLIZAMIENTO ROTACIONAL
51
4.2.3.3 EXPANSIONES LATERALES:
La expansión lateral es un tipo de movimientos en masa cuyo
desplazamiento ocurre predominante por deformación interna (expansión)
del material. Dado que la mayoría de los deslizamientos y de los flujos
involucran algún grado de expansión, las expansiones laterales pueden
considerarse como la etapa final en una serie o tipo de movimiento donde la
deformación interna predomina decididamente sobre otros mecanismos de
desplazamiento como el deslizamiento o el flujo.
Varnes (1978) distingue dos tipos de expansiones, una en la que el
movimiento afecta a todo el material sin distinguirse la zona basal de cizalla
o flujo plástico; la segunda en que el fracturamiento y la extensión del
material está controlada por una cizalla basal o zona de flujo plástico.
Las expansiones laterales pueden desarrollarse y evidenciar deformación
plástica de materiales frágiles bajo el peso de una unidad competente.
Algunos autores señalan que hay una relación continua entre deslizamientos
y expansiones laterales, dependiendo de la importancia de la deformación
interna. En el área de estudio se evidencia en algunos sectores la presencia
de este tipo de movimientos. (Ver Fotografía 4-1)
Fotografía 4-1: Separación lateral del terreno arcilloso, UTM (646108E /1001970N).
52
4.2.4 FLUJOS:
Son movimientos de masas de suelos (flujos de barro o tierra), derrubios
(coladas de derrubios o “debris flow”) o bloques rocosos (coladas de
fragmentos rocosos) donde el material está disgregado y se comporta como
un “fluido”, sufriendo una deformación continua y sin presentar superficies de
rotura definidas. El agua es el principal agente desencadenante; afectan a
suelos arcillosos susceptibles que sufren una considerable pérdida de
resistencia al ser movilizados. Las coladas de barro o tierra (“mudflow” o
“earthflow”) se dan en materiales predominantemente finos y homogéneos, y
su velocidad puede alcanzar varios metros por segundo. Los flujos de
derrubios son movimientos complejos que engloban a fragmentos rocosos,
bloques, cantos y gravas en una matriz fina de arenas, limos y arcilla. Se
mueven como unidades deformadas, viscosas, sin un plano discreto de
ruptura.
En principio se origina como otro movimiento, sea un deslizamiento o caída
(Varnes, 1978). Varnes definió 11 términos claves en la categoría de flujos,
siendo los más relevantes flujos de detritos, avalancha de detritos, flujo
rápido de tierra y flujo de tierra. Hungret al. (2001), clasifican los flujos de
acuerdo con el tipo y propiedades del material involucrado, la humedad, la
velocidad, el confinamiento lateral y otras características que los hacen
distinguibles, así mismo, aportan definiciones que enfatizan aspectos de uso
práctico útiles para el estudio de amenazas.
Otra distinción importante de uso práctico para el estudio de amenazas es
aquella entre flujos de detritos (avenidas torrenciales, flujos torrenciales) y
crecidas de detritos (inundaciones de detritos, crecidas). Las crecidas (debris
flood) resultan relativamente de bajo potencial destructivo con respecto a los
flujos de detritos (debris flow) (Hungret, 2005). (Ver Figura 4-6)
53
Figura 4-6: morfología de un flujo
4.2.3.4 FLUJOS SECOS
El término flujo trae naturalmente a la mente la idea de contenido de agua, y
de hecho para la mayoría de los movimientos tipo flujo se requiere cierto
contenido de agua. Sin embargo, pequeños flujos secos de material granular
son comunes y un número considerable de flujos secos grandes y
catastróficos han ocurrido en materiales secos (Varnes, 1978).
El flujo seco de arena es un proceso fundamental en la migración de dunas
de arena. Flujos secos de talud son importantes en la formación de conos de
talud (Evans y Hungr, 1993). Los flujos secos de limo a veces son
desencadenados por el fallamiento de escarpes pendientes o barrancos de
material limoso (Hungr et al., 2001).
4.2.3.5 FLUJO DE DETRITOS (DEBRIS FLOWS)
Es un flujo muy rápido a extremadamente rápido de detritos saturados, no
plásticos (Índice de plasticidad menor al 5% de arenas y fracciones más
finas), que transcurre principalmente confinado a lo largo de un canal o
cauce empinado.
Se inician como uno o varios deslizamientos superficiales de detritos en las
cabeceras o por inestabilidad de segmentos del cauce en canales
empinados. Los flujos de detritos incorporan gran cantidad de material
saturado en su trayectoria al descender en el canal y finalmente los
54
depositan en abanicos de detritos. Sus depósitos tienen rasgos
característicos como albardones o diques longitudinales, canales en forma
de ¨u¨, trenes de bloques y grandes bloques individuales. Los flujos de
detritos desarrollan pulsos usualmente con acumulación de bloque en el
frente de onda. Como resultado del desarrollo de pulsos, los caudales pico
de los flujos de detritos pueden exceder en varios niveles de magnitud a los
caudales pico de inundaciones grandes.
Esta característica hace que los flujos de detritos sean muy destructivos y
peligrosos. La mayoría de los flujos de detritos alcanzan velocidades en el
rango de extremadamente rápido (Ver Tabla 4.2) siendo por tanto de
naturaleza catastrófica y capaces de producir la muerte a personas (Hungret,
2005). Las velocidades de los flujos se determinan generalmente en el
campo por observación de las súper elevaciones del flujo en las curvas del
canal las cuales se reflejan en marcas de lodos o de vegetación afectada
(Costa, 1984 en Hungret, 2005).
4.2.3.6 FLUJOS DE DETRITOS
Son de gran magnitud ocurren en volcanes, ya sea durante o entre
erupciones, movilizando depósitos de material volcánico no consolidado.
Estos son denominados usualmente como lahares. Muchos de los desastres
más devastadores en el mundo, en términos de pérdidas económicas, han
sido atribuidos a flujos de detritos y lahares.
Entre otros, se pueden mencionar los flujos de detritos de Vargas en
Venezuela (1999), Taiwán (1996) y uno de los más conocidos, el flujo de
detritos detonado por el derretimiento de nieve del Nevado del Ruiz,
Colombia (1985). Además, una fracción significativa de muertes durante
desastres regionales, causados por tormentas o terremotos, es debida a la
ocurrencia de flujos de detritos y avalanchas de detritos en zonas de
topografía abruptas (Jakob y Hungr, 2005).
55
4.2.3.7 FLUJO DE TIERRA (EARTH FLOW)
Es un movimiento intermitente, rápido o lento, de tierra arcillosa plástica
(Hungret al., 2001).
Los flujos de tierra involucran el flujo plástico lento de suelos arcillosos no
sensitivos (Keefer y Johnson, 1983). Su carácter tipo flujo, es indicada por su
apariencia deformada alargada, aun cuando su movimiento es facilitado
principalmente por deslizamiento discreto. Por esta razón, Hutchinson (1998)
se refiere a los flujos de tierra (Keefer, 1983) como deslizamientos de lodo.
Flujos de tierra desarrollan velocidades moderadas, con frecuencia de sólo
centímetros por año, sin embargo se pueden transformar en metros por
minuto (Hutchinson, 1988).
El volumen de los flujos de tierra puede alcanzar hasta cientos de millones
de metros cúbicos.
Las velocidades medidas en flujos de tierra generalmente están en el rango
de 10-5 a 10-8 m/s, y por tanto son generalmente lentos o extremadamente
lentos.
4.2.5 DESLIZAMIENTOS COMPLEJOS
4.2.5.1 DESLIZAMIENTOS POR FLUJO (DESLIZAMIENTO POR LICUACIÓN) (FLOW SLIDE)
El término “flow slide” fue introducido por Casagrande (1936), para designar
deslizamientos que en fases posteriores a su iniciación se comportan como
un flujo, como resultado de licuación (Varnes, 1978). Hungr et al. (2001) lo
definen como flujo muy rápido o extremadamente rápido de una masa de
suelo con estructura granular ordenada o desordenada. Ocurre en taludes
de pendiente moderada e involucra un exceso de presión de poros o
licuación del material en la zona donde se origina el movimiento en masa.
56
De acuerdo con el tipo de material, puede denominarse más
específicamente como: deslizamiento por flujo de arena, deslizamiento por
flujo de limo, deslizamiento por flujo de detritos o deslizamiento por flujo de
roca débil (Hungr et al., 2001). Debe enfatizarse que este término implica la
licuación del material del volumen inicial del movimiento en masa, aunque
generalmente sólo después de un desplazamiento importante.
Los deslizamientos por flujo ocurren en cierto tipo de materiales como
arenas o limos saturados no compactados o arcillas “extra-sensitivas” (quick
clays). Varnes (1978) denomina a este tipo de movimiento en masa como
“flujos de tierra rápidos”, sin embargo este nombre puede ser confundido con
los “flujos de tierra” lentos como se definió anteriormente. La definición de
Varnes de velocidad rápida corresponde a un rango muy lento de velocidad
para este tipo de movimientos (Ver Tabla 4.2)
El término “deslizamiento por flujo” no tiene ninguna connotación morfológica
o cinemática, es simplemente un término propuesto por los primeros
investigadores del proceso de licuación, como Casagrande (1936). Este es
un término muy importante desde el punto de vista práctico, ya que los
deslizamientos por flujo, por sus características de ocurrencia súbita, altas
velocidades y grandes distancias de viaje, representan uno de los
fenómenos más peligrosos.
El movimiento de algunos deslizamientos por flujo está dominado por
deformación interna del material y éstos podrían mejor denominarse
expansiones laterales extremadamente rápidas.
4.2.5.2 AVALANCHAS DE DETRITOS (DEBRIS AVALANCHES)
Flujo no canalizado de detritos saturados o parcialmente saturados, poco
profundos, muy rápidos a extremadamente rápido. Estos movimientos
comienzan como un deslizamiento superficial de una masa de detritos que al
57
desplazarse sufre una considerable distorsión interna y toma el carácter de
tipo flujo.
Relacionado con la ausencia de canalización de estos movimientos, está el
hecho de que presentan un menor grado de saturación que los flujos de
detritos, y que no tienen un ordenamiento de la granulometría del material en
sentido longitudinal, ni tampoco un frente de material grueso en la zona
distal (Hungr et al., 2001).
Las avalanchas, a diferencia de los deslizamientos, presentan una
propagación de la rotura más rápida. La totalidad de la masa por el
contenido de agua o por efecto de la pendiente puede licuarse al menos
parcialmente, fluir y depositarse mucho más allá del pie de la ladera (Varnes,
1978). Las avalanchas de detritos son morfológicamente similares a las
avalanchas de rocas. Hungr et al. (2001) incluye la idea que el material
proviene de un deslizamiento o caída, mientras Crandell (1986) incorpora las
generadas por erupciones volcánicas. La diferencia entre las avalanchas de
detritos y los flujos de detritos es que las primeras no son canalizadas, por lo
tanto estudios de amenazas por flujos de detritos requieren concentrarse
sólo en trayectorias pre-definidas y abanicos de depositación, mientras que
las avalanchas de detritos pueden ocurrir en cualquier parte de laderas
pendientes (Hungr, 2001).
4.2.5.3 DEFORMACIONES DE LADERAS (SLOPE DEFORMATIONS)
Hay una variedad de procesos que podrían describirse como “deformaciones
de laderas” (Hutchinson, 1988). Estos tipos presentan rasgos de
deformación, pero sin el desarrollo de una superficie de ruptura definida y
usualmente con muy baja magnitud de velocidades y desplazamiento.
Algunas deformaciones de laderas deben ser consideradas como
precursoras de deslizamientos en gran escala. Medidas de velocidades de
58
este tipo de movimiento indican rango de 10-8 a10-9 m/s, extremadamente
lentas. (Cruden y Varnes, 1996).
4.2.5.4 REPTACIÓN (CREEP)
La reptación se refiere a aquellos movimientos lentos del terreno en donde
no se distingue una superficie de falla. La reptación puede ser de tipo
estacional, cuando se asocia a cambios climáticos o de humedad del
terreno, y verdadera cuando hay un desplazamiento relativamente continúo
en el tiempo (Cruden y Varnes, 1996).
4.2.5.4.1 SOLIFLUXIÓN Y GELIFLUXIÓN
Dentro de este movimiento se incluyen la solifluxión y la gelifluxión, este
último término reservado para ambientes periglaciares. Ambos procesos son
causados por cambios de volumen de carácter estacional en capas
superficiales de orden de 1 a 2 metros de profundidad, combinada con el
movimiento lento del material ladera abajo.
La reptación de suelos y la solifluxión son importantes en la contribución a la
formación de capas delgadas en las superficies de laderas de altas
pendientes (coluvión).
Estas capas pueden subsecuentemente ser la fuente de deslizamientos de
detritos superficiales y de avalanchas de detritos (Cruden y Varnes, 1996).
(Ver Figura 4-7)
59
Figura 4-7: Reptación de suelos, UTM (646470E/1001670N).
4.2.6 HUNDIMIENTOS Y SUBSIDENCIAS Estos procesos se caracterizan por ser movimientos de componente vertical,
diferenciándose generalmente entre hundimiento, y subsidencias, o
movimientos lentos.
Se pueden distinguir los siguientes tipos:
- Hundimientos de cavidades subterráneas en roca, con o sin reflejo en
superficie.
- Hundimientos superficiales, en rocas o suelos.
- Subsidencias o descensos lentos y paulatinos de la superficie del terreno.
En el primer caso, los movimientos suelen ocurrir por colapso de los techos
de cavidades subterráneas, más o menos profundas. El que repercutan o no
en superficie depende de la potencia y características geomecánicas de los
materiales suprayacentes.
60
4.2.6.1 HUNDIMIENTOS
Las cavidades subterráneas pueden tener origen natural o antrópico. La
ocurrencia de hundimientos depende del volumen y forma de las cavidades,
del espesor de recubrimiento sobre las cavidades (o profundidad de los
huecos) y de la resistencia y comportamiento mecánico de los materiales
suprayacentes. (Ver Fotografía 4-2).
Las cavidades o cuevas naturales están asociadas a materiales kársticos o
solubles, como las rocas carbonatadas y evaporíticas, donde los procesos
de disolución crean huecos que, al alcanzar unas determinadas
dimensiones, generan estados de desequilibrio e inestabilidad, dando lugar a
la rotura de la bóveda o techo de la cavidad; si éste es poco potente o poco
resistente, se hundirá la superficie del terreno. Las variaciones importantes
del nivel freático en terrenos kársticos pueden dar lugar a reajustes
tensionales que provocan hundimientos. También se forman cuevas en
materiales volcánicos. El resultado en superficie de los hundimientos
kársticos son las dolinas. (Varnes, 1996).
Las actividades antrópicas que pueden dar lugar a hundimientos o colapsos
repentinos son las explotaciones mineras subterráneas o excavaciones para
otros usos, como túneles.
Fotografía 4-2: Hundimiento del terreno, UTM (646822E / 1002650N)
61
4.2.6.2 SUBSIDENCIAS
Los hundimientos lentos o subsidencias pueden afectar a todo tipo de
terrenos, generalmente a suelos, y son debidos a cambios tensionales
inducidos en el terreno por descenso del nivel freático, minería subterránea y
túneles, extracción o expulsión de petróleo o gas, procesos lentos de
disolución y lavado de materiales, procesos de consolidación de suelos
blandos y orgánicos.
Las subsidencias naturales son generalmente procesos muy lentos, aunque
con frecuencia se aceleran por actuaciones antrópicas. Las primeras señales
que se presentan se evidencian en inclinaciones de postes de alumbrado o
árboles, fisuras y resquebrajamientos en edificaciones. (Ver Fotografía 4-3)
Fotografía 4-3: Subsidencia del terreno, UTM (646358 E / 1003050 N).
El descenso del nivel freático, por periodos de sequía o por extracción de
agua de los acuíferos, afecta a materiales no consolidados, que, como
consecuencia de la pérdida del agua, sufren cambios en el estado tensional,
reduciendo su volumen, con descenso de la cota de superficie; son procesos
que pueden afectar a grandes extensiones. Hay materiales especialmente
susceptibles a los procesos de subsidencia, como los suelos orgánicos o
turberas y los rellenos y escombros no compactados.
La subsidencia supone un riesgo cuando ocurre en zonas urbanas, al dañar
y agrietar las edificaciones y afectar a sus cimientos. Otras consecuencias
62
son las inundaciones en zonas costeras, los cambios en el modelo de
drenaje, etc. (Ver Fotografía 4-4).
Fotografía 4-4: Daño en las estructuras de las edificaciones, UTM (646915E / 1000900N).
La ciudad de Venecia es un ejemplo clásico de subsidencia, acentuada
desde la década de los 40 del siglo pasado por la extracción de agua
subterránea, incrementándose varias veces los valores medios de la
subsidencia natural. La ciudad de México es otro claro ejemplo conocido de
subsidencia regional, con valores máximos superiores a los 8 m en los
últimos 250 años, debida fundamentalmente a la consolidación de las arcillas
lacustres sobre las que se asienta.
4.3 FACTORES QUE INTERVIENEN EN LOS PROCESOS DE GEODINAMICA EXTERNA.
Reconocer el tipo de movimiento presente en determinada área, ayuda a
explicar cómo y dónde han contribuido los factores a la inestabilidad de la
pendiente natural en el pasado.
Los factores que influyen donde han de ocurrir los movimientos se pueden
dividir en dos tipos: permanentes y variables (Sharpe, 1938).
Los factores permanentes son las características de un terreno que
permanecen sin cambio, o que varían muy poco desde el punto de vista de
63
la perspectiva humana. La calidad de pendiente o el tipo de roca, por
ejemplo, presentan cambios sólo después de períodos de tiempo muy
largos. Los factores permanentes tales como tipo de roca y calidad de
pendiente se pueden reconocer e identificar para algunos deslizamientos
específicos mucho después de su ocurrencia (DeGraff, 1978). Del examen
de deslizamientos existentes en un área, es posible reconocer los factores
permanentes que contribuyeron a la falla de pendientes. La identificación de
las condiciones y los procesos que propiciaron la inestabilidad, hace posible
considerar esos mismos factores para estimar deslizamientos futuros
(Varnes, 1985).
Los factores variables son las características del terreno que cambian
rápidamente como resultado de algún evento disparador. Son ejemplos de
factores variables la vibración del suelo debido a los terremotos, una rápida
elevación de nivel de aguas subterráneas y mayor cantidad de humedad en
el suelo debido a intensas precipitaciones.
Frecuentemente, para evaluar estos factores, es necesario estar presente en
el momento que ocurre un deslizamiento, o poco después. Los factores
permanentes son los que permiten estimar el peligro de deslizamiento si
faltan datos históricos suficientes sobre la relación de los deslizamientos con
los terremotos, tormentas o demás factores que los inician. En
consecuencia, la identificación de áreas de deslizamientos no es una ciencia
exacta y conduce, en general, a describir las áreas propensas al peligro en
base a estimaciones.
En el mejor de los casos, las áreas de deslizamientos o susceptibles a
deslizamientos, se pueden identificar junto con los eventos desencadenantes
esperados. En el peor de los casos algunas áreas pueden ser no detectadas
del todo.
64
4.3.1 FACTOR HIDROLÓGICO
El agua se reconoce como factor importante en la estabilidad de las
pendientes casi tan importante como la gravedad. La información sobre
nivel freático y sus fluctuaciones, raramente se encuentra disponible. Para
representar el factor hidrológico en las evaluaciones de peligro de
deslizamiento, se pueden usar medidas indirectas que pueden ser
cartografiadas para mostrar la influencia de la hidrología del área, tal como la
vegetación, la orientación de las pendientes (aspecto), o zonas de
precipitación.
El tipo y densidad de vegetación frecuentemente reflejarán las variaciones
en las aguas subterráneas de un área determinada; ciertas especies buscan
el agua (freatofílicas). La presencia de estas especies sugiere un nivel
freático cerca de la superficie y presencia de manantiales. En las regiones
montañosas los diferentes microclimas producen diversas condiciones
hidrológicas que, a su vez, producen comunidades de plantas que varían de
acuerdo con la cantidad de humedad disponible a la pendiente y su
distribución durante el año.
Algunos autores sugieren que cierto tipo de vegetación de un sector influye
mucho para determinar la presencia de aguas subterráneas circundantes,
una característica que se observa claramente en las partes altas del sector
de “San Jorge Alto”, debido a la presencia de platanales del tipo “De Vega”
(tipo de maqueño de coloración verde clara) (Ver Fotografía 4-5), estas
especies poseen un pseudotallo aéreo que se origina de un tallo corto
subterráneo, debe estar cerca de una fuente de agua, y tener buenos
drenajes, es decir, constante suministro de agua para que su producto final
al ser cortado no se madure muy pronto de hecho el plátano normal dura de
entre 3 a 7 días en madurar al ser cortado mientras que esta especie tarda
de entre una y dos semanas en madurar, debido a que en el área el agua
potable es un recurso muy apreciado y poco o nada se mal gasta en la zona,
65
se determina que las plantaciones se abastecen de la presencia de aguas
subterráneas a poca profundidad.
Fotografía 4-5: Plantaciones de platanales en el sector de “San Jorge Alto”.
La orientación de las pendientes (aspecto) se refiere a la dirección hacia la
cual da cara a la pendiente. Puede ser una medida indirecta de la influencia
climática sobre las características hidrológicas del paisaje. Algunas
características importantes asociadas con los deslizamientos están
relacionadas con factores tales como la recarga de aguas subterráneas
resultante de los vientos dominantes y su influencia sobre las tormentas
locales frontales o de la nieve acumulada. En otros casos, una pendiente
puede experimentar un mayor número de ciclos húmedo/seco, lo cual puede
reducir la resistencia del suelo y hacer más susceptible a deslizamientos al
área. En general, debido a la complejidad de estos factores y las actividades
de desarrollo existentes, usualmente no hay una correlación directamente
observable entre la orientación de la pendiente y el peligro de deslizamiento.
Platanales
66
4.3.2 FACTOR LITOLÓGICO
Tiene que ver con las características de las formaciones o masas rocosas,
es decir, capacidad de ser alteradas, permeabilidad, grado de dureza.
La roca firme tiene influencia sobre la ocurrencia de deslizamientos de varias
maneras. Una roca débil, incompetente, probablemente ha de fallar más que
una roca fuerte y competente. En pendientes donde queda expuesta roca
débil cubierta por roca fuerte, la diferencia de resistencia también aumenta el
potencial de deslizamiento de la roca más fuerte, dado que la roca débil
tiende a erosionar y socavar la roca más fuerte.
La resistencia de una masa rocosa depende del tipo de roca y de la
presencia y naturaleza de discontinuidades tales como juntas, diaclasas y
otras fracturas. Cuantas más discontinuidades se encuentren en la roca
firme, mayor será la probabilidad de inestabilidad de la roca. El tipo de roca
puede ejercer control sobre deslizamientos por su influencia sobre la
resistencia del material de superficie en el área. Por ejemplo, los suelos (en
términos de ingeniería, no de la agricultura) derivados de esquistos o
pizarras, contendrán mayores porcentajes de arcilla. Estos suelos tendrán
características de resistencia diferentes a los suelos de granos gruesos tales
como aquellos derivados de roca granítica. Hay muchas formas, entonces,
según las cuales el tipo de roca o su estructura contribuyen a la
inestabilidad, lo cual puede ser presentado en un mapa. (Ver Fotografía
4-6)
67
Fotografía 4-6: Vista lateral del sector “San Jorge Alto”.
4.3.3 FACTOR ESTRUCTURAL
Relativo a la estructura de las rocas, determinan la disposición relativa de los
estratos, así como el tipo de estructuras dominantes.
La influencia de la calidad de pendiente sobre la ocurrencia de
deslizamientos es el factor más fácil de comprender. Generalmente, las
pendientes más pronunciadas tienen mayor probabilidad de deslizamientos.
Esto no impide que ocurran deslizamientos en pendientes suaves. Otros
factores pueden contribuir a que una pendiente suave sea especialmente
propensa a fallar y así, en esta situación, se podría determinar que tiene un
potencial relativamente alto de peligro. Por ejemplo, en condiciones de
aguas subterráneas cercanas a la superficie y suelos arenosos, podría
ocurrir licuefacción durante un terremoto. Esto puede causar deslizamientos
en pendientes tan pequeñas como del 5% a 10%. A la inversa, las
pendientes más pronunciadas pueden no ser siempre las más peligrosas.
Las pendientes pronunciadas son menos proclives a acumular una gruesa
CERRO SAN JORGE VISTA LATERAL SUR-ESTE
68
capa de material en superficie, la cual estaría sujeta a ciertos tipos de
deslizamientos. La calidad de la pendiente puede ser cartografiada usando
mapas topográficos generalmente disponibles (Suarez, 2008).
4.3.4 FACTOR ANTRÓPICO
Una consideración primordial que se debe tomar en cuenta al realizar una
evaluación sobre movimientos en masa, es el efecto del uso actual de tierras
sobre los deslizamientos. Ciertos tipos de deslizamientos pueden estar
asociados con ciertos usos de terreno. Por ejemplo, ciertos deslizamientos
sólo pueden ocurrir en cortes de carreteras o excavaciones. Podría haber
una relación crítica de altura con inclinación de taludes, inferior a la cual no
ocurrirán deslizamientos. Los estudios de campo pueden dar luces sobre los
diferentes factores que han contribuido a las fallas. En algunas
investigaciones se han empleado formatos especiales para asegurar la
recolección consistente de información complementaria. Un resumen de las
observaciones sobre condiciones de deslizamientos y procesos está
incorporado en cada inventario de deslizamientos (1979).
69
CAPÍTULO V
5. EVALUACIÓN DE LA SUSCEPTIBILIDAD A MOVIMIENTOS EN MASA
En 1974, uno de los deslizamientos de tierra más grandes en la historia
ocurrió en el valle del río Mantaro en los Andes del Perú (Hutchinson and
Kogan, 1975). Una laguna temporal fue formada cuando el deslizamiento
represó el río Mantaro causando la inundación de granjas, tres puentes, y
unos veinte kilómetros de carretera. Casi 500 personas en el pueblo de
Mayunmarca y en sus alrededores perdieron la vida. Este desastre es un
ejemplo del potencial destructivo de los deslizamientos de tierra y el por qué
son considerados como peligrosos. Si bien no todos los deslizamientos
producen catástrofes, los daños causados por muchos pequeños pueden ser
iguales o exceder el impacto de un solo gran deslizamiento. Así, los
deslizamientos tanto grandes como pequeños son capaces de causar daños
significativos y pérdidas de vida.
5.1 METODO DE MORA-VAHRSON
Este método fue desarrollado en Tapanti, en el Valle Central de Costa Rica
por Sergio Mora y Wilhelm-Guenther Vahrson en el año 1991, para
establecer los sectores con potencial de presentar deslizamientos en caso
de lluvias de intensidad alta, sismos de magnitud importante o una
combinación de ambos.
Esta metodología permite obtener una zonificación de la susceptibilidad del
terreno a deslizarse, mediante la combinación de la valoración y peso
relativo de diversos indicadores morfodinámicos, la cual es sencilla de
implementar en un sistema de información geográfica (SIG). Se pretende
dividir el área estudiada en sectores de comportamiento similar y proveer
una base para entender las características de cada uno de estos sectores.
70
La metodología es simple, fácilmente recordada y entendible; cada uno de
sus factores es claro y la terminología utilizada es ampliamente aceptada;
incluye los factores más significativos desde el punto de vista de la
inestabilidad de laderas; se basa en parámetros que pueden determinarse
de manera rápida y barata en el campo y en la oficina, así como, en
valoraciones que incluyen el peso relativo de los parámetros.
El método considera cinco factores que son: Relieve relativo, condiciones
litológicas, humedad del terreno, sismicidad e intensidad de precipitación. La
combinación de los tres primeros (Elementos pasivos) se realiza
considerando que los movimientos en masa ocurren cuando una ladera
adquiere un grado de susceptibilidad debido a la interacción entre la
pendiente, la litología y la humedad del suelo. Bajo estas condiciones los
factores como la sismicidad y las lluvias intensas (elementos activos) actúan
como elementos detonantes. De esta forma el nivel de amenaza relativa es
el producto de la susceptibilidad y de la acción de los elementos detonantes
como se expresa en el algoritmo siguiente.
Donde:
H: Grado o nivel de susceptibilidad/amenaza
Sr: Valor del factor relieve relativo
Sl: Valor del factor litológico
Sh: Valor del factor humedad natural del terreno
Ts: Valor del factor detonante por sismicidad
Tp: Valor del factor detonante por lluvias
Este método puede ser desarrollado con la ayuda de un SIG determinando
un tamaño de celda adecuado para el análisis.
71
5.2 FACTORES Y PARÁMETROS UTILIZADOS POR LA METODOLOGÍA (MV).
La metodología se aplica mediante la combinación de varios factores y
parámetros, los cuales se obtienen de la observación y medición de
indicadores morfodinámicos y su distribución espacio-temporal. En este
trabajo se utilizó una base topográfica 1:25.000, con una resolución de 400
m2, es decir un tamaño de píxel de 20x20 m.
Este método es mayormente utilizado para clasificar la amenaza por
deslizamientos en áreas tropicales con alta sismicidad. Incluye cinco
factores, tres de ellos son intrínsecos o de Susceptibilidad (relieve relativo,
litología y humedad del suelo) y dos factores externos o de disparo
(sismicidad y lluvias).
5.2.1 RELIEVE RELATIVO (SR)
El factor relieve relativo fue determinado a partir de un modelo digital del
terreno, agrupado en seis clases a través de una distribución normal,
valoradas de 0 a 5 (Ver Mapa 5-1) Aplicando la metodología Mora Vahrson.
Mapa 5-2: Mapa de relieve relativo
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
72
Tabla 5.1: Valoración del parámetro Relieve Relativo (SR).
Índice de Relieve Relativo
(m/Km2) Calificativo
Valoración del
parámetro SR
0-75 Muy bajo 0
76-175 Bajo 1
176-300 Moderado 2
301-500 Medio 3
501-800 Alto 4
> 800 Muy alto 5
Fuente: Mora, (1992)
5.2.2 HUMEDAD DEL SUELO (SH)
Para el cálculo de este parámetro, la metodología sugiere que se realice un
pequeño balance hídrico en función de los datos de precipitación y de
precipitación mensual. Originalmente, Mora asume una precipitación
potencial de 125 mm/mes, la misma que es adaptada a los lugares de
estudio en función del cálculo de la precipitación calculada para el sitio con
la aplicación de la Ecuación de Thorntwite (Aparicio, 1982)
Por lo tanto, precipitaciones mensuales inferiores a ese valor de
precipitación calculada, no conducen a un aumento de la humedad del
terreno, mientras que una precipitación mayor si la incrementa, y
precipitaciones mensuales superiores a dos veces este valor conducen a
una humedad del suelo muy alta.
Luego, a los promedios mensuales de precipitación se les asignan los
valores del siguiente cuadro y se efectúa la suma de estos valores para los
doce meses del año, con lo que se obtiene un valor que puede oscilar entre
0 y 24 unidades (Ver Tabla 5.2). El resultado refleja los aspectos
relacionados con la saturación y la distribución temporal de humedad en el
terreno.
73
Tabla 5.2: Valores asignados a los promedios mensuales de lluvia (Sh)
Promedio Precipitación Mensual (mm)
Valor mensual asignado Sh
< 125 0
125-250 1
> 250 2
Fuente: Mora, (1992)
Tabla 5.3: Valoración del parámetro humedad del terreno (Sh).
Suma de valores asignados
a cada mes Descripción
Valoración del
parámetro Sh
0-4 Muy bajo 1
5-9 Bajo 2
10-14 Medio 3
15-19 Alto 4
20-24 Muy alto 5
Fuente: Mora, (1992)
El factor de humedad Sh, tenemos las siguientes categorias en las
estaciones: M153 “bajo”, M441 como “muy bajo”, M444 como “muy bajo”,
en la estación M154 como “medio”, de acuerdo a la descripción que nos da
el método que se está aplicando en el presente estudio, para la estación de
la estación M269 no se dispone de datos sin embargo se ha utilizado el valor
más cercano a la estación M441 (Ver Tabla 5.4).
Tabla 5.4: Resumen de las categorías de la variable humedad relativa (Sh)
Estación Código Provin-cia
X Y Z P me-dia (mm)
Hume-dad rela-tiva
Sh
Cate-goría
Muisne M0153 Esmeraldas 608553,98 10065702,00 5 1693,1 7 2 Bajo
Sagüe
(San
Mateo)
M0441 Esmeraldas 652257,00 10097958,00 15 640,6 2 1 Muy bajo
Teáone-
Tablazo M0444 Esmeraldas 646820,00 10088263,00 100 970,46 3 1 Muy bajo
Cayapas M0154 Esmeraldas 726776,00 10092582,00 55 3731,21 14 3 Medio
Esmeraldas M269 Esmeraldas 651851,00 10106657,00 6 _ 1 Muy bajo
74
A continuación se presenta el mapa de la variable humedad relativa del
suelo y las estaciones meteorológicas utilizadas (Ver Mapa 5-3)
Mapa 5-4: Humedad relativa de la zona.
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
5.2.3 FACTOR LITOLOGÍCO (SI)
Las unidades litológicas fueron identificadas a partir del levantamiento
geológico a escala 1:25.000 de la zona de estudio y están expuestas en el
Mapa Geológico (Mapa 3-2). El levantamiento geológico fue elaborado
durante los meses comprendidos entre febrero y abril del 2015.
La zona de estudio comprende principalmente rocas sedimentarias se
presenta en intercalaciones de arcillolitas y niveles finos de areniscas, con
finas capas de yeso dentro de las estratificaciones que corresponde a la
formación Onzole (Onzole Inferior y el Miembro Súa) y hacia los valles de
los drenajes principales de los ríos Teáone y Esmeraldas se encuentran
acumulados los depósitos superficiales como aluviales, terrazas jóvenes y
terrazas antiguas(Ver Tabla 5.5).
75
Tabla 5.5: Unidades y Subunidades geológicas-litológicas de la zona de ¨San Jorge Alto¨
FORMACION O
UNIDAD GEOLÓGICA
SUBUNIDAD O MIEMBROS
CÓDIGO
Onzole indiferenciado Plo
Inferior Plo´ U
NID
AD
ES S
EDIM
ENTA
RIA
S Formación Onzole
Miembro Súa Mo
Depósitos aluviales aluviales a
Jóvenes t
DEP
ÓSI
TOS
SUPE
RFI
CIA
LES
Terrazas
Antiguas t1
Los tipos de suelo y rocas juegan un papel preponderante en el
comportamiento dinámico de las laderas. Su composición mineralógica,
capacidad de retención de humedad, espesores y grado de meteorización,
nivel de fracturación, buzamientos, posición y variabilidad de los niveles
freáticos. Influyen en la estabilidad o inestabilidad de la ladera. Es claro que
las propiedades geotécnicas deben ser lo mejor conocidas posible, sin
embargo esto no siempre puede alcanzarse y la evaluación debe hacerse
tan solo a base de descripciones geológicas.
En la (Tabla 5.6) se presentan las características más relevantes (no
excluyentes) que deben tomarse en cuenta para clasificar el factor litológico
según Mora y Vahrson (1993).
76
Tabla 5.6: Calificativo del Factor Litológico
LITOLOGÍAS CALIFICATIVO VALOR DEL
PARÁMETRO
Aluvión grueso, permeable, compacto, nivel freático bajo.
Calizas duras, permeables. Rocas intrusivas poco
fisuradas, nivel freático bajo. Basaltos, andesitas,
ignimbritas y otras rocas efusivas, sanas, permeables y
poco fisuradas. Rocas metamórficas, sanas poco
fisuradas, nivel freático bajo. Materiales sanos con poca o
ninguna meteorización, resistencia al corte elevada,
fisuras sanas, sin relleno.
Baja 1
Rocas sedimentarias no o muy poco alteradas,
estratificación maciza (decimétrica o métrica), poco
fisuradas, nivel freático bajo. Rocas intrusivas, calizas
duras, lavas, ignimbritas, rocas metamórficas poco
medianamente alteradas y fisuradas. Aluviones
levemente compactados, con proporciones considerables
de finos, drenaje moderado, nivel freático a
profundidades intermedias. Resistencia al corte media a
elevada, fracturas cizallables.
Moderada 2
Rocas sedimentarias, intrusivas, lavas, ignimbritas, tobas
poco soldadas, rocas metamórficas, mediana a
fuertemente alteradas, coluviales, lahares, arenas, suelos
regolíticos levemente compactos, drenaje poco
desarrollado, niveles freáticos relativamente altos.
Resistencia al corte moderada a media, fracturación
importante.
Media 3
Depósitos fluvi-lacustres, suelos piroclásticos poco
compactados, sectores de alteración hidrotermal, rocas
fuertemente alteradas y fracturadas con estratificaciones
y foliación a favor de la pendiente y rellenos arcillosos,
niveles freáticos someros. Resistencia al corte moderad a
baja.
Alta 4
Materiales aluviales, coluviales y regolíticos de muy baja
calidad mecánica, rocas con estado de alteración
avanzado, drenaje pobre. Se incluyen los casos 3 y 4 con
niveles freáticos muy someros, sometidos a gradientes
hidrodinámicos elevados. Resistencia al corte baja a muy
baja
Muy Alta 5
Fuente: Mora y Vahrson, 1993
77
La (Tabla 5.7) muestra la valoración de las unidades litológicas de la zona
de estudio, con una breve descripción litológica, grado de fracturación,
meteorización y la valoración asignada (Mapa 5-5).
Tabla 5.7: Valoración de las formaciones y unidades litológicas de la zona de estudio
SUBUNI-
DAD O MIEM-
BRO
CÓDI-GO
DESCRIPCIÓN FRACTURA-
MIENTO ESTRUCTU-
RAS METEORI-ZACIÓN
SL CATE-GORÍA
Onzole
indiferenci
ado
Plo
Consiste de arcillas
tobáceas con
intercalaciones
centimétricas de areniscas
de grano fino a medio,
afectados por fallas y muy
meteorizadas
Alto Fallas y
estratificación Moderado 3 Medio
Inferior Plo´
Consiste de areniscas
con capas de arcillolitas y
conglomerados en
discordancia local, los
niveles arenáceos se
erosionan con facilidad
Alto Fallas y
estratificación Moderado 4 Alto
Miembro
Súa Mo
Arcillolitas tobáceas con
finas capas de areniscas
de color gris e
intercalaciones
restringidas de
microconglomerados
Medio Estratificación Alta 4 Alto
Aluviales a
Están formadas en sus
bases por gravas, que de
manera gradacional varían
con arenas gruesas y
arenas finas con presencia
de clastos hetero-
litológicos de diferentes
diámetros (de 0.20 m a
0.30 m).
N/P N/P N/P 5 Muy alto
Jóvenes t
El material que integra las
terrazas es de
características muy
similares en todas ellas
tales como cantos bien
redondeados de
naturaleza volcánica e
intrusiva principalmente
con niveles arenosos
N/P Estratificación N/P 5 Muy Alto
Antiguas t1 Estas terrazas están más
bien consolidados y un Bajo Estratificación Bajo 4 Alto
78
poco más estabilizados,
presenta niveles
arenáceos y arcillosos
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
Los resultados de la valoración de la susceptibilidad litológica se presentan
en el siguiente (Ver Mapa 5-5).
Mapa 5-5: Valoración de la susceptibilidad litológica
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
5.2.4 ACTIVIDAD SÍSMICA (TS)
Una de las causas más frecuentes para el origen de los deslizamientos son
los terremotos. Algunos de los factores a considerar en la estimación de
susceptibilidad frente a deslizamientos por terremotos son: Laderas
inestables o en condiciones precarias de estabilidad previas al terremoto y
pendientes elevadas (Gonzales de Vallejo, 2002).
79
En el Ecuador los movimientos en masa originados por sismos, están
relacionados con valores de intensidad sísmica máxima, a partir de “III” en la
escala de Mercalli Modificada (Idrovo, A., 2006).
Los parámetros generalmente utilizados para representar la sismicidad en el
análisis y evaluación de la susceptibilidad por movimientos en masa son
generalmente la intensidad sísmica y la aceleración.
Para la zona sur de Esmeraldas, el factor sísmico se representa por el valor
de la intensidad sísmica máxima a nivel de roca basal, según las (Normas de
Construcción del Ecuador, 2012) identificado como zonas sísmicas para
propósitos de diseño y valor del factor de zona Z (Ver Figura 5-1), que
corresponde al valor de intensidad sísmica máxima de mayor a 0.5 gales
con calificación máxima de peligrosidad de “VII” muy alta.
Figura 5-1: Zonas sísmicas del Ecuador, polígono en negro zona de estudio
. Fuente: Normas de la construcción del Ecuador (2014).
80
5.2.5 INTENSIDAD DE LLUVIAS (TP)
En este parámetro se consideran las intensidades de lluvias potencialmente
generadoras de deslizamientos. Se utiliza la lluvia máxima en 24 horas con
un período de retorno de 100 años, aplicando la distribución de valores
extremos Gumbel tipo I o Log Pearson tipo III a series temporales con más
de 10 años de registro (Mora, R. et al., 1992).
En el caso de la zona de Esmeraldas, se calcularon los valores máximos
anuales de los registros históricos de lluvias máximas, después de un
proceso de selección de los valores que generan muchas incertidumbres,
como aquellos valores muy bajos o aquellos muy altos.
En este caso, se debe tomar en cuenta que este parámetro indica la lluvia
máxima registrada en 24 horas. Valores extremos muy altos o muy bajos
deben reflejarse en el resto de estaciones, así como también, se debe inferir
que es muy difícil que el valor de todo un mes húmedo sea registrado en un
solo día sin otra evidencia en estaciones vecinas.
A partir de la series multianuales para las estaciones cercanas a la zona de
estudio, se les aplicó las distribuciones de probabilidad Gumbel Tipo I y Log
Pearson Tipo III para un período de retorno de 100 años, las mismas que
proporcionan valores similares.
Con este valor de precipitación máxima para 24h (PMax 24h) para cada
estación y el siguiente cuadro proporcionado por la metodología de MVM, se
determinó el valor del parámetro de disparo por lluvia.
Sin embargo, el INAMHI, en su estudio de tormentas de 1999, registra
valores máximos de intensidad de lluvia de 24 horas con un período de
retorno Tr de 100 años de 10.20mm/h por lo que la PMax 24h a nivel
nacional sería de 245 mm por lo que este valor se incluyó en la metodología
MVM en lugar del propuesto por los autores para Costa Rica (400mm).
81
Se podría incluir este valor a nivel nacional para que el método pueda ser
comparable pero, pueden utilizarse también valores locales para las
estaciones involucradas. (Ver Tabla 5.8)
Cuadro adaptado para el Tp
Tabla 5.8: Cuadro de valoración de las lluvias máximas (Tp)
Pmax 24 h, TR 100a
(mm) Categoría Tp
< 100 Muy Bajo 1
100-150 Bajo 2
150-200 Medio 3
200-250 Alto 4
> 250 Muy Alto 5
Fuente: Mora, 1992
El factor activo de disparo por lluvia (Tp), se obtuvo las siguientes categorías
de las estaciones: M444 “medio”, M441 y M154 “alto” y M153 “muy alto”,
para la estación M269 se tomó el valor de la estación más cercana en vista
que no existía registro de intensidad de lluvia para la estación, en este caso
fue “muy alto”, de acuerdo a la metodología aplicada (Ver Tabla 5.9).
Tabla 5.9: Resumen de los resultados de la obtención de la variable intensidad de lluvias
(Tp).
Estación Códig
o Provincia X Y Z
P
media (mm)
Int_ lluvias T
p Categoría
Muisne M0153 Esmeraldas 608.553,98 10.065.702,00 5 1693,1 278,71 5 Muy alto
Sagüe (San mateo) M0441 Esmeraldas 652.257,00 10.097.958,00 15 640,6 199,3 4 Alto
Teáone-tablazo M0444 Esmeraldas 646.820,00 10.088.263,0010
0 970,46 181,1 3 Medio
Cayapas M0154 Esmeraldas 726.776,00 10.092.582,00 55 3731,2
1 194,55 4 Alto
Esmeraldas M269 Esmeraldas 651.851,00 10.106.657,00 6 _ _ 4 Alto
82
A continuación con los resultados obtenidos se ha elaborado el mapa de
isoyetas para la intensidad de lluvias de la zona (Ver Mapa 5-6).
Mapa 5-6: Intensidad de lluvias (Tp) de la zona, en rojo el área de estudio.
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
5.3 APLICACIÓN Y RESULTADOS
Este ensayo se realizó utilizando los valores de los factores: Litología, relieve
relativo, humedad del terreno, sismicidad e intensidad de lluvias. El factor
relieve relativo fue determinado a partir de un modelo digital del terreno,
agrupado en seis clases a través de una distribución normal, valoradas de 0
a 5 (Ver Mapa 5-1) El factor sismicidad se representa por la intensidad
sísmica de “VIII” en la escala de Mercalli Modificada, determinada a partir del
Mapa de Intensidades Máximas del Ecuador según las Normas de
construcción (Ver Figura 5-1).
83
Mapa 5-7: Resultados de la aplicación de la metodología Mora Vahrson.
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
En el mapa se observa que las clases bajas y medias ocupan mayor
superficie dentro del área de estudio y que las clases altas están restringidas
a pequeñas áreas ubicadas mayoritariamente al Norte y centro Sur de la
zona, la mayoría de los movimientos en masa se encuentran en la clase
media.
La (Tabla 5.10) muestra las cinco clases de susceptibilidades con sus
respectivas áreas y porcentajes dentro de la zona de estudio así como las
áreas deslizadas con su respectivo porcentaje por cada clase de
susceptibilidad.
84
Tabla 5.10: Clases de amenaza. Resultado del ensayo MV.
ÁREA ÁREA ÁREA
DESLIZADA ÁREA
DESLIZADACLASE
km2 (%) (km2) (%)
Bajo 4,25 15,14 0,9 8,03
Moderado 5,37 19,13 4,36 38,96
Medio 9,85 35,09 3,69 32,94
Alto 6,7 23,86 1,11 9,93
Muy alto 1,9 6,78 1,13 10,14
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
Se observa que el porcentaje de área deslizada en las clases moderada es
38,96% y en la clase media es de 32,94%. Con respecto al área de las
clases altas en relación al área total de estudio el porcentaje es de 23,86% y
para la clase media es de 35,09%.
5.4 METODO DE BRABB
Este método fue utilizado por primera vez en el condado de San Mateo,
California por su autor Earl Brabb en el año de 1972. El método utiliza tres
factores de análisis para la evaluación de la susceptibilidad: un mapa de
inventario de movimientos en masa, un mapa de unidades litológicas y un
mapa de pendientes. Este método ha sido descrito y detallado para ser
representado cartográficamente por Varnes (1984).
Se determina primeramente la susceptibilidad relativa relacionando el área
de la masa deslizada (mapa de inventario de movimientos en masa) con el
área de las unidades litológicas (mapa de unidades litológicas) y
posteriormente la susceptibilidad total considerando la frecuencia de
movimientos en masa en cada rango de pendientes (mapa de pendientes)
de acuerdo a la susceptibilidad relativa de cada unidad litológica.
85
5.4.1 FACTOR PENDIENTE
El factor pendiente del terreno se representa con el Mapa de Pendientes,
elaborado a partir de la información topográfica digital, correspondiente a las
hojas topográficas Esmeraldas y San Mateo, escala 1:25. 000 y editado por
el Instituto Geográfico Militar (IGM), en el 1978, utilizando un Sistema de
Información Geográfica (SIG).
Las clases de pendiente fueron determinadas a partir de los rangos
propuestos por Van Zuidam (1986) mostrados en la (Ver Tabla 5.11). Como
resultado se obtiene el mapa de pendientes mostrado en la (Ver Mapa 5-8).
Mapa 5-8: pendientes del área de estudio
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
La valoración del factor considera el criterio de Mora-Vahrson-Mora (2002)
Se obtuvo seis (6) rangos de pendientes que se muestra en la (Ver Tabla
5.11 ).
86
Tabla 5.11: Valoración de los rangos de pendientes para el área de estudio
RANGO DE PENDIENTES
(º) VALORACIÓN
0-2 0
2-4 1
4-8 2
8-16 3
16-35 4
> 35 5
Fuente: Proyecto de Zonificación (INIGEMM, 2013)
5.4.2 FACTOR LITOLÓGICO
Se utiliza el mapa geológico presentado en el ítems de geología local (Mapa 3-2) que consta de 6 unidades geológicas entre ellos depósitos superficiales
como: aluviales, terrazas jóvenes y antiguas. Las rocas sedimentarias de la
formación Onzole y las (Onzole Inferior y el Miembro Sua)
5.4.3 MAPA DE INVENTARIO DE LOS MOVIMIENTOS EN MASA
Para elaborar el Mapa de Inventario de Movimientos en Masa, se realizó
primero el análisis e interpretación regional de las fotografías áreas a escala
1:60.000 del año de 1983, interpretación geomorfológica de la topografía
1:25.000 del área de estudio y los Modelos Digitales de Terreno (MDT).
Posteriormente se realizó el control de campo, para inventariar los
movimientos en masa con el fin de identificar, localizar y caracterizar de
manera más precisa.
Se puso énfasis en la tipología, grado de actividad, su morfometría; así
como, la litología que la conforma, su morfología, las condiciones de agua
87
superficial existentes, posteriormente se tomó una fotografía para llenar la
ficha de inventario.
En el mapa de inventario de movimientos en masa se presenta la
información referente a los movimientos en masa identificados (Ver Mapa
5-9) y en la (Ver Tabla 5.12) se muestra una síntesis de las características
principales de los movimientos en masa.
Mapa 5-9: Inventario de movimientos en Masa San Jorge Alto
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
Se identificaron 24 deslizamientos mapeables a esta escala 1:25.000, existe
evidencias de numerosos deslizamiento puntuales a lo largo de los taludes
88
de las vías y valle de los ríos a continuación se detalla las ubicación,
dimensión y actividad de los movimientos en masa (Ver Tabla 5.12).
Tabla 5.12: Resumen de los deslizamientos en la Zona de “San Jorge Alto”
CODIGO TIPO AREA X Y ACTIVIDAD
06-E-01 Rotacional 0,0226 646781 10099600 Inactivo
06-E-17 Rotacional 0,0555 647672 10099700 Activo
06-E-07 Rotacional 0,0382 647017 10100500 Inactivo
06-E-05 Traslacional 0,0325 646802 10100800 Inactivo
06-E-02 Traslacional 0,0273 647442 10101500 Inactivo
06-E-10 Deslizamiento 0,0422 648166 10100800 Inactivo
06-E-08 Complejo 0,0389 649114 10100400 Activo
06-E-03 Rotacional 0,0297 649061 10101000 Inactivo
06-E-19 Rotacional 0,0856 648315 10100100 Inactivo
06-E-16 Rotacional 0,0542 648641 10100100 Inactivo
06-E-09 Complejo 0,0405 644486 10100300 Inactivo
06-E-06 Complejo 0,0343 644211 10101100 Inactivo
06-E-14 Rotacional 0,0472 644910 10101500 Activo
06-E-20 Complejo 0,1128 644675 10101800 Activo
06-E-18 Rotacional 0,0716 644947 10103200 Inactivo
06-E-12 Complejo 0,0451 644603 10103500 Inactivo
06-E-11 Traslacional 0,0440 644912 10103800 Inactivo
06-E-15 Traslacional 0,0533 646192 10103300 Inactivo
06-E-13 Traslacional 0,0469 647545 10103600 Inactivo
06-E-04 Rotacional 0,0313 646553 10103900 Inactivo
06-E-21 Rotacional 0,0322 649441 10103400 Activo
06-E-22 Rotacional 0,0473 646180 10100200 Activo
06-E-23 Rotacional 0,0500 649001 10103600 Inactivo
06-E-24 Rotacional 0,0335 648803 10103700 Inactivo
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
El deslizamiento de San Jorge Alto (06-E-22) está activo, tiene una
superficie de rotura circular correspondiente a un deslizamiento tipo
rotacional, su morfometría corresponde a un ancho de 176 m. y largo de 293
m., con un área de 0.047km2 y un espesor aproximado de 10 m, por lo que
se infiere un desplazamiento de material de 515680m3 que se ha
desplazado con una velocidad lenta, su litología corresponde a arcillolitas
89
estratificadas con gran capacidad de absorber agua (húmedo) y areniscas
de grano fino, el factor disparador para la ocurrencia de este deslizamiento
fueron intensas lluvias con influencia de actividad antrópica como fuga de
agua potable y ubicación de pozos sépticos (Ver Anexo 1) existen alrededor
de 6 deslizamientos activos parcialmente mostrando actividad en los
escarpes o en los depósitos.
5.4.4 RESULTADOS DEL MÉTODO DE BRABB
Para determinar la Susceptibilidad, se consideraron sólo los FRM que están
representados como polígonos en el Mapa Inventario de Movimientos en
Masa (Ver Mapa 5-7). También se utiliza el mapa de pendientes del área de
estudio con los rangos propuestos (Ver Mapa 5-8 ) y el mapa de unidades y
subunidades litológicas (Mapa 5-5 y Tabla 5.7). Se determinaron seis (6)
grados de susceptibilidad parcial incluyendo los depósitos de deslizamientos
como una unidad de susceptibilidad parcial. Se utiliza el criterio del 30% en
la pendiente para la determinación de la susceptibilidad total (ST).
5.4.4.1 DETERMINACIÓN DE LA SUSCEPTIBILIDAD RELATIVA O
PARCIAL (SP)
Se elabora la matriz de susceptibilidad parcial (SP) considerando el área
aflorante de cada unidad y/o subunidad litológica y el área deslizada en cada
una de ellas, para obtener el porcentaje deslizado.
A la unidad denominada depósitos deslizados se le atribuye la máxima
susceptibilidad parcial o relativa (L) y a las demás unidades se las clasifica
considerando sus rangos de porcentaje de área deslizada en relación al área
aflorante.
Se determinan los rangos de SP mediante un análisis estadístico
considerando 6 clases entre 0 % y 6.39 %, de manera que la amplitud del
rango es igual a 1.27%, para este análisis se discriminaron los valores
90
mayores a 16.34%; asignándole la categoría de SP de “VI” ya que los
valores más altos afectan el ajuste para una distribución normal de las
clases (Ver Tabla 5.13)
Tabla 5.13: Valor de la susceptibilidad parcial según los rangos establecidos en el análisis.
RANGOS DE SUSCEPTIBILIDAD
RANGOS (%) SP
0 - 1.27 I
1.28 - 2,55 II
2.56 - 3,83 III
3,84 - 5,11 IV
5,12 - 6,39 V
6,39 -16,34 VI
Fuente: Mora, 1992
La (Tabla 5.13) se muestra el valor de susceptibilidad parcial según los
rangos establecidos para el análisis, en tanto que en la (Tabla 5.14) se
presenta la matriz de susceptibilidad parcial (SP) para cada una de las
litologías de la zona.
Tabla 5.14: Determinación de la Susceptibilidad Parcial (SP)
NOMBRE DE LA UNIDAD ÁREA (Km²)
ÁREA AFECTADA POR
FRM (Km²)
% DE AFECTACIÓN
SP
Depósitos Aluviales 3,0088 0,00 0,00 I
Terrazas Antiguas 3,9856 0,14 3,51 III
Terrazas Jóvenes 6,088 0,03 0,49 I
Formación Onzole 12,464 0,79 6,34 V
Formación
Onzole(Miembro Sua) 0,2472 0,04 16,18 VI
Formación Onzole inferior 2,1936 0,12 5,47 V
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
91
5.4.4.2 DETERMINACIÓN DE LA SUSCEPTIBILIDAD ABSOLUTA O
TOTAL (ST)
Se elabora otra matriz considerando las unidades litológicas y su
susceptibilidad parcial, los rangos de pendientes determinados en el Mapa
de Pendientes y la frecuencia de FRM (Número de FRM por
unidad/subunidad litológica) en cada rango de pendientes (Tabla 5.15).
Tabla 5.15: Tabulación del número de FRM por unidades litológicas y pendientes
RANGOS DE PENDIENTES NOMBRE
0°-2° 2°-4° 4°-8° 8°-16° 16°-35° 35°-55° SP
Depósitos Aluviales 0 0 0 0 0 0 I
Terrazas Antiguas 0 0 1 2 0 0 IV
Terrazas Jóvenes 0 0 0 0 0 0 I
Formación Onzole 0 0 0 6 10 0 V
Formación Onzole(Miembro Sua) 0 1 0 0 2 0 VI
Formación Onzole inferior 0 0 0 2 0 0 V
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
Posteriormente se determina la susceptibilidad absoluta considerando que
una litología tiene el máximo valor de SP donde la pendiente exceda el 30%
(Varnes, 1984) (Tabla 5.16).
Tabla 5.16: Matriz de Susceptibilidad Total de cada litología por cada rango de pendiente.
RANGOS DE PENDIENTES(SP) NOMBRE
0°-2° 2°-4° 4°-8° 8°-16° 16°-35° 35°-55° SP
Depósitos Aluviales I I I I I I I
Terrazas Antiguas I I I III I I IV
Terrazas Jóvenes I I I I I I I
Formación Onzole I I I III VI I V
Formación Onzole(Miembro Sua) I I I I V I VI
Formación Onzole inferior I I I III I I V
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
92
El (Ver Mapa 5-10) muestra el Mapa de Susceptibilidad para esta evaluación
con los movimientos en masa inventariados.
Mapa 5-10: Mapa de Susceptibilidad (Método de Brabb)
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
Tabla 5.17: Categorías de susceptibilidad (Método de Brabb).
GRADO ÁREA (Km²) ÁREA (%) ÁREA
DESLIZADA (Km²)
ÁREA DESLIZADA
(%)
Muy baja 9,02 32,35 0,288 2,58
Baja 3,92 14,07 1,344 12,05
Media 10,20 36,57 6,532 58,55
Alta 4,48 16,06 2,756 24,70
Muy Alta 0,27 0,95 0,236 2,12
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
93
En la (Ver Tabla 5.17) se observa que el porcentaje de área deslizada en las
clases altas es de aproximadamente 24,70% y en las clases medias de
58,55%. El porcentaje del área de las clases con respecto al área total para
las clases altas es 16.06% y de las clases medias es de 36.57%.
5.5 ANÁLISIS COMPARATIVO DE LOS RESULTADOS
El análisis comparativo de los resultados de los ensayos metodológicos se
realiza a través de un indicador. El objetivo de los indicadores de
susceptibilidad relativa generalmente es incluir el mayor número de
movimientos en masa en las clases altas de susceptibilidad, tratando al
mismo tiempo de alcanzar el mínimo de superficie para estas clases (JTC-1,
2008). Esta condición del indicador es parte de la caracterización en una
zonificación de la susceptibilidad, para lo cual se debe determinar:
• El porcentaje del total de movimientos en masa que se agrupan en cada
clase de susceptibilidad.
• El porcentaje del total del área deslizada que se ubica en cada clase de
susceptibilidad.
• El porcentaje de cada clase de susceptibilidad en relación al área total de
estudio.
De esta manera, un primer análisis visual de los resultados de los ensayos
metodológicos, considerando el porcentaje del total de movimientos en masa
que se agrupa en cada clase de susceptibilidad, con lo cual permite
seleccionar a los siguientes ensayos que se ajustan a este criterio:
• Ensayo Brabb, expresado en el mapa de susceptibilidad (Mapa 5-10).
94
• Ensayo con Mora y Vahrson, expresado en el mapa de susceptibilidad
(Mapa 5-7).
Para considerar el segundo y tercer criterio se calcula el porcentaje de cada
clase de susceptibilidad en relación al área total de estudio y el porcentaje
de área deslizada en cada clase de susceptibilidad para cada método (Tabla 5.21 y Tabla 5.22).
Tabla 5.18: Porcentaje de área deslizada en cada clase de susceptibilidad
ÁREA DESLIZADA (%)
MÉTODO MUY BAJA BAJA MEDIA ALTA MUY ALTA
BRABB 2,58 12,05 58,55 24,70 2,12
MORA-VAHRSON 8,03 38,96 32,94 9,93 10,14
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
Tabla 5.19: Porcentaje de área de cada clase de susceptibilidad respecto al área total.
ÁREA (%)
MÉTODO MUY BAJA BAJA MEDIA ALTA MUY ALTA
BRABB 32,35 14,07 36,57 16.06 0,95
MORA-VAHRSON 15,14 19,13 35,09 23,86 6,78
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
En la (Figura 5.3 y Figura 5.4) exponen gráficamente los resultados que
expresan los criterios anteriormente mencionados.
De la comparación de estos resultados se observa que el ensayo de Brabb
presenta los valores más altos de porcentaje de área deslizada en las clases
de susceptibilidad de las clases altas (Alta y Muy Alta), esto es 26,82 % y
20,07% de método Mora-Vahrson.
En cuanto al porcentaje de cada clase de susceptibilidad en relación al área
total de estudio, considerando la suma de las clases altas (Alta y Muy Alta)
es el ensayo de Brabb, los que presenta el valor más bajo, esto es 17.01 %.
95
Sin embargo, el ensayo Mora Vahrson se ajusta criterio de alto porcentaje de
área deslizada con respecto a la clase de susceptibilidad (Alta y Muy Alta)
con un 30,64%.
Este análisis y las imágenes de la distribución de las clases de
susceptibilidad del mapa seleccionado permiten establecer que en el área de
estudio, el método de Mora Vahrson, cumple de alguna forma los criterios
escogidos para la susceptibilidad relativa. Por lo tanto se recomienda
escoger estos resultados para representar la Zonificación de la
Susceptibilidad por movimientos en masa en el área de estudio. Figura 5-2: Porcentaje de área deslizada en cada clase de susceptibilidad
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
Figura 5-3: Porcentaje de área de cada clase de susceptibilidad respecto al área total.
Elaborado por: Arroyo Díaz María José
96
CAPÍTULO VI
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
6.1 CONCLUSIONES
• De la interpretación e inventario de los movimientos en masa se
identificó 24 movimientos, donde el 54.2% son deslizamientos
rotacionales, el 20.8% son deslizamientos traslacionales, el 25% son
deslizamientos complejos. De los cuales 6 se encuentran activos
• En el sector de “San Jorge Alto”, se puede apreciar que en las zonas
bajas corresponden a litologías asociados a terrazas y depósitos
aluviales de los ríos Esmeraldas y Teáone, comprende una mezcla de
arenas de coloración grisácea y gravas. En las partes elevadas se
observa una secuencia de arenas finas en menor proporción y de
arcillas tobáceas con finas capas de areniscas.
• Las arcillolitas de la formación Onzole presentes en el sector son tipo
limo-arcilloso las cuales presentan una estratificación tabular de 1 a
5cm, es muy importante mencionar que en algunos sectores la
estratificación está a favor de la pendiente aumentando la
probabilidad de presentar deslizamientos traslacionales, se observa
una capa meteorizada de 2m. Los depósitos coluviales presentes en
las laderas del sector debido a su composición y a los factores
externos son propensos los deslizamientos traslacionales,
rotacionales y complejos. En el área de estudio la formación Onzole
presenta cizallamiento debido a la presencia de fallas geológicas lo
que provoca disminución de la capacidad de carga portante esta
característica juega un papel preponderante en el comportamiento
dinámico de las laderas. Su composición mineralógica, capacidad de
retención de humedad, espesores y grado de meteorización, nivel de
97
fracturación, buzamientos, posición y variabilidad de los niveles
freáticos. Influyen en la estabilidad o inestabilidad de la ladera.
• Todo del sector de San Jorge Alto está formado por suelos arcillosos
los mismos que son muy sensibles a la presencia del agua tiene un
índice de plasticidad alto, característica que es muy perjudicial para
cimentar edificaciones por que sufren asentamientos diferenciales
fuera de los rangos admisibles.
• En el caso del sector de estudio el nivel freático de los dos pozos
perforados en San Rafael y Pueblo Nuevo tienen niveles freáticos
relativamente superficiales de 1.35m a 6.79m respectivamente, por lo
que este nivel freático puede estar influyendo en los movimientos en
masa superficiales, que provocará superficie de rotura en los
intervalos de los niveles freáticos mencionados, hacia las parte altas
el nivel freático no tiene ninguna influencia para que ocurra los
movimientos en masa, únicamente el factor disparador será la lluvia
por infiltración en el suelo.
• Mediante el análisis de susceptibilidad a movimientos en masa en el
sector de afectación por el método de Mora-Vahrson se determina
que las clases bajas y medias ocupan mayor superficie dentro del
área de estudio y que las clases altas están restringidas a pequeñas
áreas ubicadas mayoritariamente al Norte y centro Sur de la zona, la
mayoría de los movimientos en masa se encuentran en la clase media
con un porcentaje de 71.9%.
• En el ensayo de Brabb el análisis de susceptibilidad a movimientos en
masa en el sector de afectación se observa que el porcentaje de área
deslizada en las clases altas es de aproximadamente 24,70% y en las
clases medias de 58,55%. El porcentaje del área de las clases con
respecto al área total para las clases altas es 16.06% y de las clases
98
medias es de 36.57%. Ubicándose los movimientos en masa dentro
de la categoría de media a alta.
• Mediante el análisis comparativo de los resultados obtenidos por el
método de Mora-Vahrson y de Brabb. El ensayo de Brabb se ajusta al
criterio de alto porcentaje de área deslizada ya presenta los valores
más altos en las clases de susceptibilidad de las clases altas (Alta y
Muy Alta), esto es 26,82%. Este análisis y las imágenes de la
distribución de las clases de susceptibilidad del mapa seleccionado
permiten establecer que en el área de estudio, el método de Brabb,
cumple de alguna forma los criterios escogidos para la susceptibilidad
relativa.
• Con la información obtenida en este trabajo no se puede determinar la
fecha de ocurrencia, frecuencia o período de reactivación, velocidad y
recorrido o desplazamiento, de los movimientos en masa y por lo
tanto sólo es posible realizar una evaluación de la susceptibilidad y
no un análisis y evaluación de la amenaza.
• El análisis y evaluación de la susceptibilidad con los métodos
propuestos, se realizó con los movimientos en masa representados
como polígonos, a escala 1:25000, por lo tanto, el resultado expresa
la susceptibilidad para este tamaño de movimientos en masa, que
pueden tener condiciones de origen y características diferentes a
otros muy pequeños que se presentan en el área de forma recurrente.
• En la zona de estudio no se tiene información suficiente para realizar
una evaluación detallada de la intensidad sísmica máxima y
representar de mejor forma el factor sismicidad lo mismo ocurre con la
variable intensidad de lluvia que se utiliza en el método Mora-
Vahrson.
99
• Las laderas con pendientes de 16° a 35° son susceptibles a
deslizamientos traslacionales a rotacionales de baja profundidad de la
capa superior de suelo, de espesores variables afectando hasta el
contacto con las rocas no muy meteorizadas. Estos deslizamientos
tienen la probabilidad de ocurrir bajo condiciones de saturación
generadas por lluvias intensas y/o bajo condiciones sísmicas para
sismos mayores que puedan afectar el área de estudio. Estos
deslizamientos pueden afectar distintas zonas de la ladera, pudiendo
ser locales o de mayor área, siempre relacionadas a la capa
meteorizada.
• En caso de ocurrir deslizamientos en suelo saturado de agua,
considerando las altas pendientes y los antecedentes históricos, es
probable que al menos parte de la masa deslizada derive en flujos de
detritos o deslizamientos complejos.
• Las áreas susceptibles a deslizamientos se pueden proyectar en base
a los factores físicos asociados con la actividad de deslizamiento: la
historia de deslizamientos pasados, la roca firme, la calidad de
pendiente, sismicidad e hidrología.
• No es posible la predicción de dónde y cuándo han de ocurrir los
deslizamientos, aún con la mejor información disponible. Sin
embargo, es posible identificar áreas susceptibles a deslizamiento.
Este trabajo ha discutido algunos de los conceptos relacionados con
la susceptibilidad a los deslizamientos: los diferentes tipos de
deslizamientos, la naturaleza relativa de la zonificación del peligro de
deslizamiento; su relación con las actividades de desarrollo; y cómo
mitigar los efectos de los deslizamientos.
100
• En general las construcciones asentadas en el área de estudio son
altamente vulnerables debido a que la mayoría son
autoconstrucciones (sin asesoramiento profesional).
6.2 RECOMENDACIONES
• Utilizar al menos tres de estos métodos: Ponderación de Parámetros,
Estadístico Univariado, Mora- Vahrson, o Mora-Vahrson-Mora y
Brabb, para la zonificación de la susceptibilidad relativa por
movimientos en masa, dependiendo de la información disponible.
• Los deslizamientos y derrumbes se pueden mitigar con la adopción de
las siguientes medidas: control de drenaje, renivelación de la
pendiente, construcción de estructuras de contención, implementar
cobertura de vegetación y endurecimiento o mejoramiento del suelo.
• La ladera es estable ante deslizamientos profundos de roca (falla
global del talud) para las condiciones estáticas y sísmicas analizadas.
No obstante lo anterior, no es posible descartar un modo de falla
progresivo de desarrollo lento, el cual de ocurrir debiera manifestarse
con deformaciones superficiales. Por ello, es recomendable mantener
en el tiempo el monitoreo topográfico actualmente en desarrollo.
• Emplear una base topográfica o un Modelo Digital de Terreno (MDT)
con la mayor escala posible disponible, para elaborar el mapa de
pendientes y el relieve relativo con mayor detalle.
• Utilizar fotos aéreas a escala 1:30000 o mayor, captadas lo más
reciente posible para realizar el inventario de movimientos en masa y
otros procesos geodinámicos. para obtener las condiciones
geoambientales representativas al tiempo del estudio y un mayor
grado de precisión en la identificación de los fenómenos.
101
• Cuando se tenga disponibilidad de fotos aéreas e imágenes captadas
en diferentes periodos de tiempo se debe realizar un análisis
multitemporal para identificar la fecha de ocurrencia de los
movimientos en masa, además de la recopilación sistemática de
información en el terreno y de fuentes bibliográficas y/o
hemerográficas sobre la fecha de ocurrencia de los movimientos en
masa.
• A la escala de este trabajo y otras, se recomienda graficar
únicamente los movimientos en masa con dimensiones 50m x 50m
los cuales pueden ser representados por polígonos, los fenómenos
con menor dimensión se los representará únicamente con puntos.
• Tomar en cuenta que, la delimitación de las áreas de susceptibilidad
en el mapa de zonificación en el área de estudio, es referencial y no
absoluta, por cuanto la amenaza es cambiante y debe ser actualizada
conforme a las variaciones geoambientales del área.
• Proponer líneas de investigación enfocada a definir las intensidades
de las lluvias y sismicidades necesarias para que ocurran los
deslizamientos, esto permitirá definir rangos en los factores de
análisis de la metodología Mora Vahrson, tomando en cuenta las
características de nuestro país.
• En los taludes más propensos a deslizamientos hacer mantenimiento
de la vegetación eliminar los arboles con problemas de raíces y en
mal estado.
• Implementar el control de drenajes para evacuar las aguas
acumuladas en los taludes, si existen afloramientos de agua permitir
que esta salga libremente hasta áreas seguras.
102
• Sembrar árboles de raíces profundas este tipo de vegetación
aumentan la resistencia del suelo a los movimientos en masa,
además de ayudar a extraer y regular los excesos de agua superficial
y por lo tanto evitar la saturación de los suelos.
• Para disminuir el grado de vulnerabilidad técnica se recomienda
construir con asesoramiento profesional y cumpliendo los parámetros
técnicos que dicta la norma ecuatoriana NEC-11 vigente en el país.
MEDIDAS DE MITIGACION SOCIALES
• Fortalecimiento de estructuras locales y Secretaria Nacional de
Gestión de Riesgos.
• Una de las actividades primordiales dentro de las acciones de
mitigación es el fortalecimiento de estructuras locales debido a que
el riesgo por deslizamientos suele variar en la región, de manera
que es necesario usar conocimientos locales, mejorar la capacidad
de respuesta de los gobiernos locales.
• Para fortalecer las estructuras locales es necesario organizar o
apoyar estructuras ya existentes, que tengan como tema principal
la gestión local de riesgo. Estas estructuras deben estar formadas
por los líderes representativos de los actores sociales del
municipio, en coordinación con el nivel nacional.
• La participación de estos actores sociales debe ser caracterizada
por: La formación o fortalecimiento de la Secretaria de Gestión de
Riesgos, con participación del gobierno local y la población
vulnerable. La capacitación en métodos de análisis de riesgo por
deslizamientos. El desarrollo de mapas de amenazas por
deslizamientos, planes de prevención y actividades de
103
preparación. El mejoramiento de la comunicación e
involucramiento de todos los actores sociales, incluyendo al sector
privado.
• Una de las medidas de mitigación principales es construir con
asesoramiento profesional para disminuir el grado de
vulnerabilidad técnico.
MEDIDAS DE MITIGACION ESTRUCTURALES
• Métodos de mejoramiento de suelos arcillosos.
• Compactación.- La compactación de suelos es uno de los métodos
más aplicados para el mejoramiento de suelos se utilizan capas de
suelos de mayor capacidad de carga como las gravas y arenas y
luego con maquinarias como los rodillos se procede a compactar
en capas no mayor a 20 cm, de esta manera se consigue mejorar
la capacidad de carga del suelo de cimentación.
• Pre-carga.- Consiste en cargar el suelo de cimentación previo a la
construcción se utiliza material de mayor peso específico con esto
se consigue acelerar el proceso de consolidación del suelo y
obtenemos deformaciones de la estructura dentro del rango
admisible.
• Jet Grouting.- Consiste en la formación de columnas
pseudocilíndricas de suelo-cemento con aditivos capaces de
soportar tensiones de rotura.
• Inyecciones.- Las inyecciones genéricamente consiste en un
conjunto de operaciones necesarias para rellenar huecos o fisuras
no accesibles en el terreno de esta forma se consigue mejorar las
características mecánicas del suelo.
104
• Colocación de geomembranas en los taludes descubiertos estas
son láminas geosintéticas que aseguran la estanquidad de una
superficie. Normalmente se usan para remediar las pérdidas de
agua por infiltración o para evitar la migración de los
contaminantes al suelo.
• Implementar un sistema de pilotes o pilotaje este es un tipo de
cimentación profunda de tipo puntual, que se hinca en el terreno
buscando siempre el estrato resistente capaz de soportar las
cargas transmitidas. Se utilizan cuando las cargas transmitidas por
las edificaciones no se pueden distribuir adecuadamente en una
cimentación superficial excediendo la capacidad portante del
suelo.
105
CAPÍTULO VII
7 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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http://www.gadmesmeraldas.gob.ec/alcaldia/
http://www.prefecturadeesmeraldas.gob.ec/index.php/en/component/content/?view=featured
1
CAPÍTULO VIII 8. ANEXOS
8.1 MAPA DE SUCESPTIBILIDAD A MOVIMIENTOS EN MASA METODO DE BRABB
2
8.2 MAPA DE SUCESPTIBILIDAD A MOVIMIENTOS EN MASA METODO MORA-VARHSON
3
8.3 FICHA DE DESLIZAMIENTO SAN JORGE ALTO
4
8.4 FICHAS MACROSPICAS DE LAS MUESTRAS DE ROCAS
Responsable: Ficha N° 1
Tipo de la muestra: Código de la muestra 06-E-03
Color Marron Claro
Textura No clastica
Estructura Estratificada
Tamaño del grano arcillo-limoso
Forma de los clastos subredondeados
X 645567 Matriz / Cemento Arcilla
Y 10099624 % Clastos / % Cemento/ %Matriz 0/70/30
Z (ALTURA m.s.n.m.) 20
Tipo de clastos Micas, arcillas y magnetita
Estratificación Fósiles microfosiles e improntas
Sorteo bueno
Mineralización
Grado de meteorización Media
Tipo de alteración ningunaAnálisis de laboratorio Lamina delgada: Nombre de la roca arcillolita
Ubicación geográfica(Prov/Cantón/Parroquia) Características
Esmeraldas/Esmeraldas/San Jorge
Acceso al lugar
Autopista que conecta a Esmeraldas y Atacames
FICHA DE ROCAS SEDIMENTARIAS
María Jose Arroyo
Afloramiento
DATOS DE UBICACIÓN DESCRIPCIÓN PETROGRÁFICA
Observaciones: Roca sedimentaria arcilloliticas y limolitas de color marrón con finas intercalaciones de arenas finas a medias, estratificación centimétricas.
INFORMACIÓN DE COORDENADAS UTM (Sistema de Proyección WGS84)
Rocas/Minerales/Clastos
DATOS ESTRUCTURALES (ázimut de buzamiento)
Az/Bz: 340/20
O6‐E‐03
5
Responsable: Ficha N° 2
Tipo de la muestra: Código de la muestra 06-E-05
Color Marron claro
Textura No clastica
Estructura Estratificada
Tamaño del grano arcillpo-limoso
Forma de los clastos subhedrales
X 645916 Matriz / Cemento Arcilla
Y 10100157 % Clastos / % Cemento/ %Matriz 0/70/30
Z (ALTURA m.s.n.m.) 6
Tipo de clastos Micas, arcillas y magnetita
Estratificación Fósiles No
Sorteo bueno
Mineralización
Grado de meteorización Alta
Tipo de alteración ningunaAnálisis de laboratorio Lamina delgada:NO Nombre de la roca arcillolita
DESCRIPCIÓN PETROGRÁFICA
Ubicación geográfica(Prov/Cantón/Parroquia) Características
Az/Bz: 200/65
Observaciones: Roca sedimentaria de colo marrón claro a crema con estartificaciones centimétricas
Esmeraldas/Esmeraldas/San Jorge
Acceso al lugar
Autopista que conecta a Esmeraldas y Atacames
INFORMACIÓN DE COORDENADAS UTM (Sistema de Proyección WGS84)
Rocas/Minerales/Clastos
DATOS ESTRUCTURALES (ázimut de buzamiento)
FICHA DE ROCAS SEDIMENTARIAS
María Jose Arroyo
Afloramiento
DATOS DE UBICACIÓN
6
Responsable: Ficha N° 3
Tipo de la muestra: Código de la muestra 06-E-08
Color Marron verdoso
Textura No clastica
Estructura Estratificada
Tamaño del grano arcillo-limoso
Forma de los clastos subredondeados
X 647824 Matriz / Cemento Limo/Arcilla
Y 10102001 % Clastos / % Cemento/ %Matriz 0/70/30
Z (ALTURA m.s.n.m.) 23
Tipo de clastos Micas, arcillas y magnetita
Estratificación Fósiles No
Sorteo bueno
Mineralización ninguna
Grado de meteorización Alta
Tipo de alteración ninguna
Análisis de laboratorio Lamina delgada:NO Nombre de la roca Limolita
INFORMACIÓN DE COORDENADAS UTM (Sistema de Proyección WGS84)
DATOS ESTRUCTURALES (ázimut de buzamiento)
Az/Bz: 75/20
Observaciones: Afloramientodecolor marron tipolimo-arcillosocon estratificación de 1a 5cm, seobserva una capa meteorizada de 2m.
Acceso al lugar
Autopista que conecta a Esmeraldas y Atacames
Ubicación geográfica(Prov/Cantón/Parroquia) Características
Esmeraldas/Esmeraldas/San Jorge
Rocas/Minerales/Clastos
María Jose Arroyo
Afloramiento
DATOS DE UBICACIÓN DESCRIPCIÓN PETROGRÁFICA
7
Responsable: Ficha N° 4
Tipo de la muestra: Código de la muestra 06-E-09
Color verde amarillento
Textura No clastica
Estructura Estratificada
Tamaño del grano arcilloso
Forma de los clastos redondeados
X 647763 Matriz / Cemento Arcilla
Y 10101317 % Clastos / % Cemento/ %Matriz 0/70/30
Z (ALTURA m.s.n.m.) 65
Tipo de clastos Micas, arcillas, magnetita y feldespatos
Fósiles No
Sorteo bueno
Mineralización ninguna
Grado de meteorización Muy alta
Tipo de alteración ningunaAnálisis de laboratorio Lamina delgada:NO Nombre de la roca Limolita
FICHA DE ROCAS SEDIMENTARIAS
Esmeraldas/Esmeraldas/Las Acacias
Acceso al lugar
Autopista que conecta a Esmeraldas y Atacames
INFORMACIÓN DE COORDENADAS UTM (Sistema de Proyección WGS84)
Rocas/Minerales/Clastos
María Jose Arroyo
Afloramiento
DATOS DE UBICACIÓN DESCRIPCIÓN PETROGRÁFICA
Ubicación geográfica(Prov/Cantón/Parroquia) Características
DATOS ESTRUCTURALES (ázimut de buzamiento)
Observaciones: Afloramiento de arcillolitas muy humedas de color verde amarillento.
8
Responsable: Ficha N° 5
Tipo de la muestra: Código de la muestra 06-E-10
Color amarillo verdoso
Textura No clastica
Estructura Estratificada
Tamaño del grano arcilloso
Forma de los clastos redondeados
X 648276 Matriz / Cemento Arcilla
Y 10099233 % Clastos / % Cemento/ %Matriz 5/65/30
Z (ALTURA m.s.n.m.) 61
Tipo de clastos Micas, arc illas, magnetita.
10099233 Fósiles No
Falla Sorteo bueno
Mineralización ninguna
Grado de meteorización media
Tipo de alteración ningunaAnálisis de laboratorio Lamina delgada:NO Nombre de la roca Limolitay areniscas
María Jose Arroyo
Afloramiento
DATOS DE UBICACIÓN DESCRIPCIÓN PETROGRÁFICA
Ubicación geográfica(Prov/Cantón/Parroquia) Características
FICHA DE ROCAS SEDIMENTARIAS
DATOS ESTRUCTURALES (ázimut de buzamiento)
310/50
Observaciones:Afloramientos de rocas arcilloliticasde color marron. Con estratificación10cm-20cm, intercalada con arena fina de la formación Onzole inferior, con una falla inversa
Esmeraldas/Esmeraldas/Las Acacias
Acceso al lugar
Autopista que conecta a Esmeraldas y Atacames
INFORMACIÓN DE COORDENADAS UTM (Sistema de Proyección WGS84)
Rocas/Minerales/Clastos
310/50
9
Responsable: Ficha N° 6
Tipo de la muestra: Código de la muestra 06-E-14
Color amarillo verdoso
Textura No clastica
Estructura Estratificada
Tamaño del grano arcilloso
Forma de los clastos redondeados
X 649281 Matriz / Cemento Arcilla
Y 10101364 % Clastos / % Cemento/ %Matriz 5/65/30
Z (ALTURA m.s.n.m.) 65
Tipo de clastos Micas, arc illas, magnetita., feldespato
Estratificación Fósiles Improntas vegetales y fosiles
Falla Sorteo bueno
Mineralización ninguna
Grado de meteorización media
Tipo de alteración ningunaAnálisis de laboratorio Lamina delgada:NO Nombre de la roca arcillolitas y areniscas
FICHA DE ROCAS SEDIMENTARIAS
Esmeraldas/Esmeraldas/Las Acacias
Acceso al lugar
Autopista que conecta a Esmeraldas y Atacames
INFORMACIÓN DE COORDENADAS UTM (Sistema de Proyección WGS84)
Rocas/Minerales/Clastos
María Jose Arroyo
Afloramiento
DATOS DE UBICACIÓN DESCRIPCIÓN PETROGRÁFICA
Ubicación geográfica(Prov/Cantón/Parroquia) Características
DATOS ESTRUCTURALES (ázimut de buzamiento)
185/20
Observaciones:Afloramiento de 15m de alto y 30m de ancho,se observa intercalación dearcillolitas y areniscas con estratificación centimetrica, con depositación granodecreciente, losfosiles no estan bien conservados.
350/80
10
Responsable: Ficha N° 7
Tipo de la muestra: Código de la muestra 06-E-20
Color amarillo verdoso
Textura No clastica
Estructura Estratificada
Tamaño del grano arcilloso
Forma de los clastos redondeados
X 647841 Matriz / Cemento Arcilla
Y 10103745 % Clastos / % Cemento/ %Matriz 5/65/30
Z (ALTURA m.s.n.m.) 72
Tipo de clastos Plagioclasas, arc illas, magnetita., feldespato,cuarzo
Estratificación Fósiles
Falla Sorteo bueno
Mineralización ninguna
Grado de meteorización media
Tipo de alteración ningunaAnálisis de laboratorio Lamina delgada:NO Nombre de la roca arcillolitas y grawacas
FICHA DE ROCAS SEDIMENTARIAS
María Jose Arroyo
Afloramiento
DATOS DE UBICACIÓN DESCRIPCIÓN PETROGRÁFICA
Observaciones: Afloramientoderocas arcilloliticas intercaladas con areniscas sucias, seobservayeso en las estratificación(1-2cm).
INFORMACIÓN DE COORDENADAS UTM (Sistema de Proyección WGS84)
Rocas/Minerales/Clastos
DATOS ESTRUCTURALES (ázimut de buzamiento)
0/30
15/70
Ubicación geográfica(Prov/Cantón/Parroquia) Características
Esmeraldas/Esmeraldas/Las Acacias
Acceso al lugar
Autopista que conecta a Refineria y la ciudad de los Muchachos
