PROPUESTA GEOTÉCNICA Y AMBIENTAL PARA LA ESTABILIZACIÓN Y RECUPERACIÓN DE LOS TALUDES DEL RELLENO SANITARIO EL CUCHARO DEL MUNICIPIO DE SANGIL-DEPARTAMENTO DE SANTANDER

ELIANA MELISSA CASTILLO GARCÍA HENY MARCELA LOPEZ PERDOMO

UNIVERSIDAD DE SANTANDER

ESPECIALIZACION EN GEOTECNIA AMBIENTAL

BUCARAMANGA

2014

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PROPUESTA GEOTÉCNICA Y AMBIENTAL PARA LA ESTABILIZACIÓN Y

RECUPERACIÓN DE LOS TALUDES DEL RELLENO SANITARIO EL CUCHARO DEL MUNICIPIO DE SANGIL-DEPARTAMENTO DE SANTANDER

ELIANA MELISSA CASTILLO GARCÍA HENNY MARCELA LÓPEZ PERDOMO

Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de

Especialización en Geotecnia Ambiental

DIRECTOR METODOLOGICO

MARÍA LUCIA SIERRA SIERRA

Socióloga especialista en métodos y técnicas de investigación social

UNIVERSIDAD DE SANTANDER

ESPECIALIZACION EN GEOTECNIA AMBIENTAL

BUCARAMANGA

2014

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NOTA DE ACEPTACIÓN

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Firma del presidente del jurado

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Firma del jurado

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Firma del jurado

Bucaramanga, 15 de Julio de 2014

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DEDICACTORIA

A nuestros padres, hermanos y sobrinos con todo

el amor del mundo

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AGRADECIMIENTOS

Las autoras expresan sus agradecimientos a: A Dios Por permitirnos llegar hasta este punto y habernos dado salud para lograr nuestros objetivos, además de su infinita bondad y amor. A nuestros Padres José Manuel Castillo Montero - Mercedes García Torres (q.e.p.d) y María Consuelo Perdomo Por habernos apoyado en todo momento, por sus consejos, sus valores, por la motivación constante que nos ha permitido ser unas personas de bien, por los ejemplos de perseverancia que los caracterizan, y que nos han infundado siempre; por el valor mostrado para salir adelante y por su infinito amor. A el amor de mi vida Quien me brindó su amor, su cariño, su estímulo, su apoyo constante su comprensión y paciente espera para que pudiera terminar esta nueva meta, son evidencia de su gran amor. ¡Gracias! (E.M.C.G.). A nuestros adorados Sobrinos Quienes nos prestaron el tiempo que les pertenecía para terminar y nos motivaron siempre con sus expresiones de amor, "No te rindas", "Sé fuerte" y "Animo tía". ¡Gracias!, son nuestra razón de vivir. A nuestros familiares A nuestros hermanos, primos y tíos por ser el ejemplo de fraternidad y apoyo mutuo, quienes en los momentos difíciles nos ofrecieron mediante sus palabras y atenciones la fortaleza necesaria para avanzar y a todos los que participaron directa o indirectamente en la elaboración de esta monografía. ¡Gracias a ustedes! A nuestros maestros Todos ellos con sus enseñanzas forjaron en nosotras un cúmulo más de sabiduría en pro del cuidado de los Recursos Naturales como principio de nuestra vida profesional ya trazada. A la Dra. María Lucia Sierra, directora de seminario de grado, por su decidido y cordial apoyo, por su motivación para la culminación de nuestros estudios de especialización y para la elaboración de esta tesis. .

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A mis compañeras y compañeros Que nos apoyamos mutuamente en nuestra formación de Especialistas y que hasta ahora, seguimos siendo amigos: Lida, Ignacio, Carlos Iván y una persona muy especial nuestro fiel confidente y amigo Alvarito. A la empresa de Acueducto, Alcantarillado y Aseo de San Gil, ACUASAN E.I.C.E-E.S.P, operadora y administradora del relleno sanitario El Cucharo de San Gil, por permitirnos efectuar nuestro estudio en este sitio de disposición final de residuos sólidos. ¡Nuestros más sincero agradecimiento!. A la Corporación Autónoma Regional de Santander- CAS, por ser institución de apoyo constante a nivel técnico. A la Universidad de Santander UDES y en especial a la Escuela de Postgrados por permitirnos ser parte de una generación de triunfadores y gente productiva para el país.

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CONTENIDO

Pág. INTRODUCCION ..................................................................................................... 1 1. TITULO.............................................................................................................. 2 2. OBJETIVOS ...................................................................................................... 3 2.1 OBJETIVO GENERAL ..................................................................................... 3 2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS ........................................................................... 3 3. MARCO REFERENCIAL ................................................................................... 4 3.1 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO .................................................................. 4 3.1.1 Ubicación y acceso ....................................................................................... 4 3.2 UBICACIÓN GEOGRÁFICA MUNICIPIO DE SAN GIL ................................................... 5 3.3 CLIMA Y PLUVIOMETRÍA ....................................................................................... 5 3.4 HIDROGRAFÍA .................................................................................................... 5 3.5 SUELOS ............................................................................................................ 6 3.6 FAUNA Y FLORA ................................................................................................. 6 3.7 GEOLOGÍA ......................................................................................................... 7 3.7.1 Morfología ..................................................................................................... 8 4. MARCO TEÓRICO .......................................................................................... 10 4.1 ANTECEDENTES GENERALES ............................................................................ 10 4.2 CRITERIOS RELEVANTES PARA EL DISEÑO DE LOS TALUDES DE LA MASA DEL RELLENO

SANITARIO................................................................................................................ 13 4.2.1 Tipos de suelo ............................................................................................. 13 4.2.2 Obras de tierra ............................................................................................ 14 4.2.3 Definición de talud ....................................................................................... 14 4.2.4 Factor de Seguridad .................................................................................... 16 4.3 MANEJO DE RELLENOS SANITARIOS ....................................................... 17 4.3.1 Que es un relleno sanitario.......................................................................... 17 4.3.2 Que ocurre con los residuos del relleno sanitario ........................................ 17 4.3.3 Tipos de relleno sanitario ........................................................................... 18 4.3.4 Pasos previos a la construcción de un relleno sanitario ............................. 20 4.3.5 Otros aspectos que tienen importancia ....................................................... 22 4.3.6 Operación del relleno sanitario .................................................................... 27 4.3.7 Actividades de administración y control ...................................................... 29 4.3.8 Cierre y post-cierre del relleno sanitario manual ......................................... 30 4.4 ASPECTOS GEOTECNICOS PARA EL DISEÑO .......................................... 31 4.4.1 Densidad de los residuos ............................................................................ 31 4.4.2 Proyección de generación de residuos sólidos domiciliarios ....................... 32 4.4.3 Estabilidad de taludes ................................................................................. 32 5. DISEÑO METODOLOGICO ............................................................................ 34 5.1 DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN ACTUAL DEL RELLENO SANITARIO .......... 34 5.2 TOMA DE MUESTRAS DE SUELO ......................................................................... 34 5.2.1 Ensayos de Laboratorio .............................................................................. 34 5.3 OBRAS Y/O ACTIVIDADES DE GEOTECNIA ............................................................. 35

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5.4 ESQUEMA METODOLÓGICO ...................................................................... 35 6. TRABAJO DE CAMPO .................................................................................... 36 6.1 GUIA DEL TRABAJO EFECTUADO ........................................................... 36 6.1.1 Muestreo de suelo ...................................................................................... 36 6.1.2 Técnica del muestreo .................................................................................. 37 Fuente: ROQUET, María Belén, Guía de trabajos prácticos, GEOQUÍMICA DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA-UNSL, 2013. .................................................. 38 6.1.3 Cantidad de muestra ................................................................................... 38 6.1.4 Ensayo de Penetración Estándar (Standard Penetration Test ASTM D 1586) .............................................................................................................. 38 6.1.5 Aplicación .................................................................................................... 43 6.1.6 Hoja de toma de datos en campo ................................................................ 44 Fuente: Las Autoras ............................................................................................... 44 6.1.7 Preparación de muestras de suelo para análisis ......................................... 44 6.2 INVESTIGACIONES DE CAMPO .................................................................. 45 6.3 PROCESO DE PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS .................................................. 47 6.4 RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN EN CAMPO ................................... 47 6.4.1 Descripción geológica ................................................................................. 47 6.5 RESULTADOS DE ENSAYOS DE CAMPO Y LABORATORIO ..................... 53 6.5.1 Penetración Estándar .................................................................................. 53 6.5.2 Criterios para determinar la capacidad de soporte de los suelos ................ 55 6.5.3 Caracterización geotécnica ......................................................................... 59 6.6 DIAGNÓSTICO DE LAS CONDICIONES DEL RELLENO SANITARIO

REGIONAL ............................................................................................................ 60 6.6.1 Condiciones de tipo general ........................................................................ 60 6.6.2 Material que ingresa al sitio de disposición final .......................................... 61 6.6.3 Operación del relleno sanitario .................................................................... 61 7. ANALISIS DE RESULTADOS ......................................................................... 74 7.1 TOMA DE MUESTRAS DE SUELO Y ANALISIS DE LABORATORIO OBTENIDOS ............. 74 7.2 PROPUESTA DE MANEJO GEOTECNICO Y AMBIENTAL .......................... 74 7.2.1 En lo relacionado con la técnica de disposición final .................................. 74 7.2.2 En lo relacionado con la estabilidad de los taludes de la masa del relleno sanitario 76 7.2.3 En lo relacionado con el manejo del material de cobertura, de las aguas lluvias y de escorrentía .......................................................................................... 78 7.2.4 En lo relacionado con la restauración ambiental de los taludes conformados .............................................................................................................. 79 7.2.5 En lo relacionado con los aspectos de sismicidad y peligro sísmico ........... 80 CONCLUSIONES .................................................................................................. 81 RECOMENDACIONES .......................................................................................... 83 BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................... 84

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LISTA DE FOTOGRAFIAS

Pág. Fotografía 1. Panorámica General del Relleno sanitario El Cucharo ....................... 4 Fotografía 2. Ejecución del sondeo 1 .................................................................... 46 Fotografía 3. Ejecución del sondeo 2 ..................................................................... 46 Fotografía 4. Horizontes de roca caliza, intercalada con lutitas, pertenecientes a la

Formación Paja. Imagen tomada en alrededores de la zona en estudio. ....... 51

Fotografía 5. Depósitos coluviales en la zona de estudio. ..................................... 52 Fotografía 6. Erosión laminar intensa en el área del proyecto. .............................. 52 Fotografía 7. Aspecto cuerpos coluviales en el área de estudio. ........................... 59 Fotografía 8. Residuos sólidos sin clasificación en la fuente ................................. 62 Fotografía 9. Sistema de almacenamiento de lixiviados implementado ................. 63 Fotografía 10. Fuga de lixiviados en una de las paredes de la celda en operación

........................................................................................................................ 63 Fotografía 11. Filtro construido para controlar fugas de lixiviados ......................... 64 Fotografía 12. Balsas de evaporación de lixiviados ............................................... 65 Fotografía 13. Descarga de lixiviados y deterioro de geomembranas ................... 66 Fotografía 14. Labores de revegetalización adelantadas ...................................... 67 Fotografía 15. Aislamiento con barreras vivas y cerco perimetrales (incompleto) . 69 Fotografía 16. Terracetas construidas ................................................................... 69 Fotografía 17. Construcción de canales perimetrales ............................................ 70 Fotografía 18. Tipo de chimeneas instaladas ........................................................ 71 Fotografía 19. Vista general celda inoperada ........................................................ 72

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Fotografía 20. Panorámica sitio de disposición final .............................................. 72 Fotografía 21. Celda actual .................................................................................... 73 Fotografía 22. Estado general sitio ........................................................................ 73

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LISTA DE FIGURAS

Pág. Figura 1. Definición de talud .................................................................................. 15

Figura 2. Taludes en corte ..................................................................................... 16 Figura 3. Relleno sanitario tipo trinchera o zanja ................................................... 19

Figura 4. Relleno sanitario tipo área ...................................................................... 20 Figura 5. Correlación de la resistencia al corte no drenado y valores de N (Sower,

1979) .............................................................................................................. 57

Figura 6. Modelo para la construcción del muro tipo gavión con llantas usadas .. 77 Figura 7. Importancia de la cobertura del área de disposición final ....................... 78 Figura 8. Siembra de vegetación en la superficie de los taludes conformados ..... 80

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LISTA DE TABLAS

Pág.

Tabla 1. Formaciones geológicas de la zona ........................................................... 7 Tabla 2. Valores de N corregido para el Sondeo 1 ................................................ 53 Tabla 3. Valores de N corregido para el Sondeo 2 ................................................ 54 Tabla 4. Resumen de ensayos para cada uno de los sondeos ............................. 54 Tabla 5. Relación entre N y qa cimentación zapatas, para el sondeo 1 .............. 58 Tabla 6. Relación entre N y qa, para el sondeo 2 .................................................. 58 Tabla 7. Relación entre N y qa cimentación continua, para el sondeo 1 .............. 58 Tabla 8. Relación entre N y qa cimentación continua, para el sondeo 2 .............. 58 Tabla 9. Propiedades de los materiales, valorados con ensayo de corte directo

(profundidad 9.10 metros)............................................................................... 60

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LISTA DE GRÁFICAS

Pág.

Gráfica 1. Instrumentos comúnmente usados para el muestreo de suelos ........... 38 Gráfica 2. Trípode de carga; toma muestras ......................................................... 40 Gráfica 3. Penetrómetro en el barreno utilizado como camisa de revestimiento .. 41 Gráfica 4. Proceso de penetración ......................................................................... 42 Gráfica 5. Extracción del material de muestra ....................................................... 43

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LISTA DE ANEXOS

Anexo 1. Ensayos de laboratorio y perfiles estratigráficos

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GLOSARIO

CELDA: Infraestructura ubicada en el relleno sanitario, donde se esparcen y compactan los residuos durante el día para cubrirlos totalmente al final del mismo. COBERTURA DIARIA: Capa de material natural y/o sintético con que se cubren los residuos depositados en el relleno sanitario durante un día de operación. COBERTURA FINAL: Revestimiento de material natural y/o sintético que confina el total de las capas de que consta un relleno sanitario, para facilitar el drenaje superficial, interceptar las aguas filtrantes y soportar la vegetación superficial. COMPACTACIÓN: Proceso mediante el cual en la celda se incrementa el peso específico de los residuos sólidos, con el cual se garantiza homogeneidad en la densidad del material y estabilidad de la celda. DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS: Es el proceso de aislar y confinar los residuos sólidos en especial los no aprovechables, en forma definitiva, en lugares especialmente seleccionados y diseñados para evitar la contaminación y los daños o riesgos a la salud humana y al ambiente. DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS SÓLIDOS: Es el proceso de aislar y confinar los residuos sólidos en especial los no aprovechables, en forma definitiva, en lugares especialmente seleccionados y diseñados para evitar la contaminación y los daños o riesgos a la salud humana y al ambiente. GEOTECNIA AMBIENTAL: Conjunto de técnicas métodos y conocimientos geológicos aplicados, destinados a dar respuesta a la gestión responsable de los recursos naturales, protección del medio ambiente y uso racional del territorio. LIXIVIADO: Líquido residual generado por la descomposición biológica de la parte orgánica o biodegradable de los residuos sólidos bajo condiciones aeróbicas y anaeróbicas y/o como resultado de la percolación de agua a través de los residuos en proceso de degradación. MATERIAL DE COBERTURA: Material de origen natural o sintético, utilizado para cubrir los residuos sólidos depositados en un relleno sanitario. MEMBRANA: Barrera constituida por material sintético, arcillas u otros materiales de baja permeabilidad, destinadas a impermeabilizar el fondo de un relleno sanitario. MONITOREO: Actividad consistente en efectuar observaciones, mediciones y evaluaciones continuas de una característica, elemento, parámetro o de un

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proceso en un sitio y período determinados, con el objeto de verificar los impactos y riesgos potenciales hacia el ambiente y la salud pública. PLAN DE TRABAJO Y CONSTRUCCIÓN: Es el documento que debe llevar diariamente el operador, en donde se detallan las actividades realizadas, fecha de inicio y de terminación, persona responsable y personal utilizado para su ejecución, cumplimiento del reglamento operativo, presupuesto, maquinaria y equipo utilizado con el respectivo rendimiento, inconvenientes y soluciones adoptadas, condiciones climáticas y cumplimiento de las medidas de control, mitigación, prevención y compensación ejecutadas. RECEPTOR: Persona prestadora del servicio público de aseo en la actividad complementaria de disposición final de residuos sólidos, quien los recibe para darles una disposición acorde con las normas técnicas-ambientales vigentes. RELLENO SANITARIO: Es el lugar técnicamente seleccionado, diseñado y operado para la disposición final controlada de residuos sólidos, sin causar peligro, daño o riesgo a la salud pública, minimizando y controlando los impactos ambientales y utilizando principios de ingeniería, para la confinación y aislamiento de los residuos sólidos en un área mínima, con compactación de residuos, cobertura diaria de los mismos, control de gases y lixiviados, y cobertura final. RESIDUO SÓLIDO O DESECHO: Es cualquier objeto, material, sustancia o elemento sólido resultante del consumo o uso de un bien en actividades domésticas, industriales, comerciales, institucionales o de servicios, que el generador abandona, rechaza o entrega y que es susceptible de aprovechamiento o transformación en un nuevo bien, con valor económico o de disposición final. Los residuos sólidos se dividen en aprovechables y no aprovechables. Igualmente, se consideran como residuos sólidos, aquellos provenientes del barrido y limpieza de áreas y vías públicas, corte de césped y poda de árboles. REVEGETALIZACIÓN: Es un término utilizado para describir el proceso por el cual las plantas colonizan un área de la cual ha sido removida su cobertura vegetal original por efecto de un disturbio. La revegetalización no necesariamente implica que la vegetación original se reestablezca, solamente que algún tipo de vegetación ahora ocupe el sitio. Por ejemplo, muchas áreas que sufren disturbios son ocupadas por especies invasoras que desvían las sucesiones a coberturas vegetales diferentes a las originales. SUELO DE PROTECCIÓN: Constituido por las zonas y áreas de terrenos, en suelo rural, que por sus características geográficas, paisajísticas o ambientales, o por formar parte de las zonas de utilidad pública para la ubicación de infraestructuras para la provisión de servicios públicos domiciliarios o de las áreas

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de amenazas y riesgo no mitigable para la localización de asentamientos humanos, tiene restringida la posibilidad de urbanizarse. TALUD: Se denomina talud a la superficie que delimita la explanación lateralmente en cortes, el talud está comprendido entre el punto de chaflán y el fondo del canal. En terraplenes, el talud está comprendido entre el chaflán (pata del terraplén) y el borde de la berma. ZONA DE FALLA: Zona donde se producen desplazamientos relativos de una parte de la roca con respecto a la otra, como resultados de los esfuerzos que se generan en la corteza terrestre.1

1 COLOMBIA. MINISTERIO DE DESARROLLO ECONÓMICO. Decreto 1713, Bogotá, Agosto 6 de

2002.

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RESUMEN

Titulo

PROPUESTA GEOTÉCNICA Y AMBIENTAL PARA LA ESTABILIZACIÓN Y RECUPERACIÓN DE LOS TALUDES DEL RELLENO SANITARIO EL CUCHARO

DEL MUNICIPIO DE SANGIL-DEPARTAMENTO DE SANTANDER

Autores

ELIANA MELISSA CASTILLO GARCÍA HENY MARCELA LÓPEZ PERDOMO

Palabras Claves: Relleno Sanitario, Estabilización, Taludes, Impacto Ambiental, Geotécnica, Prevenir. El objetivo primordial del presente proyecto es implementar una propuesta geotécnica, para la estabilización y recuperación de los taludes naturales y artificiales conformados en el relleno sanitario El Cucharo del municipio de San Gil, Santander, sitio de disposición final de residuos sólidos en el que se ha presentado problemas de tipo ambiental y sanitario que datan desde aproximadamente 6 años. Por las razones descritas anteriormente y con el firme propósito de garantizar la estabilidad de la masa de relleno y prevenir un alto impacto ambiental que genere graves afectaciones a los recursos agua, suelo, fauna y flora al presentarse sucesos de desequilibrio del terreno y fugas de lixiviados y biogás, se hace necesario desarrollar actividades técnicas destinadas a resolver los diferentes problemas originados por las variaciones de las condiciones ambientales, que se presentan en su suelo, obteniendo como resultado una alternativa de carácter geotécnica que ofrezca una alternativa de solución.

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ABSTRACT

TITLE

GEOTECHNICAL PROPOSAL AND ENVIRONMENTAL FOR THE

STABILIZATION AND RECUPERATION OF THE SLOPES OF SANITARY FILLER THE CUCHARO OF THE MUNICIPALITY OF SANGIL-DEPARTMENT

OF SANTANDER

Authors

ELIANA MELISSA CASTILLO GARCÍA HENY MARCELA LÓPEZ PERDOMO

Keywords: Sanitary filler, Stabilization, Slopes, Environmental impact, Geotechnical, Prevent. The primordial objective of the present project is to implement a proposal geotécnica, for the stabilization and recovery of the natural and artificial banks conformed in the sanitary filler The Cucharo of the municipality of San Gil, Santander, place of final disposition of solid residuals in which has been presented problems of environmental type and sanitarium that date from approximately 6 years. For the reasons described previously and with the firm purpose of to guarantee the stability of the filler mass and to prevent a high environmental impact that generates serious affectations to the resources water, floor, fauna and flora when being presented events of imbalance of the land and flights of having leached and biogás, becomes necessary to develop technical activities dedicated to solve the different problems originated by the variations of the environmental conditions that are presented in its floor, obtaining an alternative of character geotechnical that he/she offers a solution alternative as a result.

INTRODUCCION

Un relleno sanitario, es una técnica de ingeniería que utiliza principios para confinar residuos sólidos en la menor área posible, reduciendo su volumen al mínimo practicable y cubriendo los desechos allí depositados con una capa de tierra por lo menos al fin de cada jornada, el cual debe realizarse a partir de un proyecto que cumpla con leyes, reglamentos, normas y métodos de construcción apropiados. El presente documento corresponde a una propuesta sencilla que incluye la realización de obras y actividades para el control de la erosión en los taludes, el cual resulta de la práctica de un análisis muy completo de las condiciones geológicas, geotécnicas, hidrológicas y ambientales que permitieron tener un conocimiento completo del comportamiento del relleno sanitario después de construido, dando a conocer una serie de alternativas de manejo geotécnico, las cuales buscan garantizar la estabilidad de los taludes del relleno sanitario regional El Cucharo del municipio de San Gil, situado a 9 km de dicha localidad, cuya vida útil corresponde inicialmente para 12 años, recibiendo las fracciones orgánicas, reciclables e inertes de un promedio de 15 municipios pertenecientes a la jurisdicción del Departamento de Santander. Dicho estudio se ha fundamentado en la evaluación e integración de todos los aspectos geotécnicos disponibles en el área y para tal efecto ha considerado información básica que se debe emplear en la evaluación de la estabilidad geotécnica de los taludes de este tipo de infraestructura, considerada como un depósito artificial masivo, la cual amerita salvaguardar las especificaciones de diseño y estabilidad que estipula la normatividad vigente. Fundamentados en que la principal causa de los problemas en los taludes es la presencia del agua lluvia, la escorrentía y el agua subterránea y que por ende el manejo de las aguas es muy importante desde el inicio de la construcción de un relleno sanitario; la protección de la superficie del terreno generalmente se obtiene utilizando la vegetación como obra principal de estabilización y se debe tener especial cuidado en la selección del sistema de establecimiento de la cobertura vegetal y de las especies vegetales a establecer; por tal razón se considera la protección con vegetación, el planteamiento, diseño e implementación de las obras de control de erosión en donde se requiera de un trabajo conjunto en el que intervengan geólogos, ingenieros ambientales e ingenieros forestales. Su fundamento primordial consiste en efectuar la evaluación de la estabilidad física del relleno sanitario en su etapa de disposición final, proponiendo las recomendaciones pertinentes para precaver la estabilidad de sus taludes en el largo plazo.

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1. TITULO

PROPUESTA GEOTÉCNICA Y AMBIENTAL PARA LA ESTABILIZACIÓN Y RECUPERACIÓN DE LOS TALUDES DEL RELLENO SANITARIO EL

CUCHARO DEL MUNICIPIO DE SAN GIL-DEPARTAMENTO DE SANTANDER.

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2. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GENERAL Crear una propuesta de manejo geotécnico y ambiental para la estabilización y recuperación de los taludes del relleno sanitario el Cucharo del municipio de San Gil - departamento de Santander, que permita estabilizar el recurso suelo de las celdas clausuradas y en operación de este sitio de disposición final de residuos sólidos. 2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

Efectuar el diagnóstico de la situación actual del relleno sanitario, específicamente estado de taludes que conforman la masa del relleno sanitario y las piscinas de almacenamiento de lixiviados y demás aspectos relevantes.

Realizar la toma de muestras de suelo para analizarlas a través de ensayos y/o pruebas laboratorio que permitan determinar las características relevantes de la estructura de suelo en la que se construyó el relleno sanitario.

Identificar las obras y/o actividades de geotecnia a implementar en el relleno sanitario El Cucharo, con el fin de mitigar la inestabilidad de sus taludes, proporcionando el equilibrio del recurso suelo y su restauración ambiental.

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3. MARCO REFERENCIAL 3.1 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO

3.1.1 Ubicación y acceso El Relleno Sanitario Regional El Cucharo, está ubicado a 9 km del casco urbano del municipio de San Gil, en dirección de la vía que de esta localidad conduce al municipio de Cabrera en el Departamento de Santander, el cual ha sido diseñado para recibir en su vida útil de 12 años, un volumen de 479.000 m³ de residuos sólidos urbanos de residuos sólidos provenientes de municipios que pertenecen a las provincias de Guanentá, Comunera y de Vélez y en algunas ocasiones de municipios del vecino Departamento de Boyacá. Fotografía 1. Panorámica General del Relleno sanitario El Cucharo

Fuente: Las Autoras

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3.2 UBICACIÓN GEOGRÁFICA MUNICIPIO DE SAN GIL2 El Municipio de San Gil pertenece a la Provincia de Guanentá, forma parte del Departamento de Santander y se encuentra ubicado según el diccionario geográfico de Colombia (IGAC), a los 060 33’ 34’’ de Latitud Norte y 730 06’ 10’’ de Longitud Oeste. Es el núcleo de la provincia de Guanentá de la cual forman parte los municipios de: Aratoca, Barichara, Cabrera, Cepitá, Coromoro, Curití, Charalá, Encino, Jordán, Mogotes, Ocamonte, Onzaga, Páramo, Pinchote, San Gil, San Joaquín, Valle de San José y Villanueva. Los límites del municipio de San Gil son los siguientes3: Al Norte con Villanueva y Curití, al Este con Curití y Mogotes, al Sur con Valle de San José, Páramo y Pinchote, al Oeste con Pinchote, Cabrera, Barichara y Villanueva. 3.3 CLIMA Y PLUVIOMETRÍA La temperatura media anual es: 24.7 ºC, la media de máximos: 26.6ºC y la media de mínimas: 23.1 ºC y puede considerarse que el área de San Gil especialmente las vertientes hacia los ríos Fonce y Mogoticos es altamente termoestable, por cuanto entre las temperaturas medias de los meses más cálidos y el menos cálido, hay una diferencia de solo 1.8 ºC. La precipitación aproximada es de 1.319,5 mm anuales, con una humedad relativa de 71% y su brillo solar corresponde a 2.239 horas sol por año. El clima de San Gil según la clasificación climática de Lang, es Semiárido y según la clasificación de Caldas es Templado. Zonas de Vida: bosque seco premontano, bosque seco tropical y bosque muy Húmedo Montano Bajo y Premontano.4 3.4 HIDROGRAFÍA San Gil cuenta con seis (6) áreas de drenaje, se encuentra delimitado por el río Fonce con el Municipio de Pinchote y por el río Mogoticos con los municipios de Valle de San José y Mogotes. Los cuerpos de agua existentes en el municipio

2 Municipio de San Gil, Plan básico de Ordenamiento Territorial pbot. San Gil año 2002

3 Instituto Geográfico Agustín Codazzi, Ordenanza Nº 33 Artículo 40, Noviembre 18 de 1968

4 Municipio DE San Gil, Plan Básico de Ordenamiento Territorial PBOT. San Gil. OP. CIT., P. 48

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pertenecen todos a la cuenca del río Suárez y son recolectados por la subcuenca del río Fonce.5 3.5 SUELOS En el municipio, el orden de ocurrencia de los suelos por capacidad de uso corresponde de la siguiente manera: Clases III, IV, VI y VII. Clases VII y VI. Incluye los suelos ondulados, fuertemente ondulados o quebrados con erosión moderada a severa; superficiales, moderadamente, profundos o profundos; textura media, fina o moderadamente gruesa. Son suelos aptos para vegetación permanente a fin de evitar el efecto de la erosión, reforestar y sembrar vegetación de cobertura que sirva de protección. Clase III. Es una de las mejores clases en el municipio. Necesitan prácticas moderadas de conservación y algunos sistemas especiales de cultivos. Clase IV Se caracteriza por tener pendientes entre 7% a 25% profundos, buen drenaje superficial, fertilidad moderada y ligeramente ácidos y erosión ligera o moderada.6 3.6 FAUNA Y FLORA Existe diversidad en vegetación arbórea y arbustiva, debido a que el municipio se encuentra en influenciado por zonas de vida de bosque seco y húmedo. Existencia de endemismos en fauna como: Thyochorus nicefori (cucarachero), Micrurus (boucari) bocourisangilensis, Bolitoglossa nicefori. Se presenta intervención de las áreas boscosas existentes en el municipio, como consecuencia de la ampliación de las fronteras agrícolas y pecuarias, extracción de leña para combustible, incendios por quemas incontroladas, entre otros. Deteriorando así el equilibrio natural para la conservación y preservación de la fauna y flora. Las áreas de bosque existente se encuentran actualmente, destinadas a sombrío de café.

6Ibíd, p 52

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3.7 GEOLOGÍA De acuerdo con lo descrito en el Plan Básico de Ordenamiento Territorial del municipio de San Gil en su componente Descripción Geológica del territorio, las rocas sedimentarias ocupan un 100% del área total del municipio, no están representadas las rocas ígneas y las rocas metamórficas. Tabla 1. Formaciones geológicas de la zona

ESTRATIGRAFÍA CARACTERÍSTICAS FORMACIONES

Rocas ígneas y metamórficas

No están presentes

Rocas Sedimentarias

Sistema Jurásico

Girón (Jg), areniscas de grano grueso a conglomeráticas.

Sistema Cretáceo

Tambor (Kita) areniscas feldespáticas bien cementadas y conglomerados. Rosablanca (Kir), caliza gris oscura, cristalina con algunas intercalaciones y shales grises calcáreos. Paja (Kip), Consta de Shale negros, ligeramente calcáreos y micáceos. Tablazo (Kit) (San Gil Inferior) alternancia de calizas gris azulosa cristalina, en parte fosilífera y Arcillolita gris oscura. Simiti (Kis) (San Gil Superior): arcillolita gris a crema con nódulos ferruginosos, alternando con areniscas arcillosas grises a pardas de grano fino.

Cuaternario

Depósitos aluviales (Qal) gravas, cantos de rocas sedimentarias en matriz areno limosa suelta y algunos niveles de arena y limo. Depósitos de Derrubios (Qd) cantos de rocas sedimentarias angulares y semi angulares en matriz limo arcillosa y arcillo arenosa

Fuente: Plan Básico de Ordenamiento Territorial San Gil, Santander 2002

El marco tectónico del área es la posible resultante de una orogenia pre-Girón que facilitó los depósitos molásicos de Girón. Después se produce la acumulación de los estratos del Arcabuco que sufre plegamientos y hundimientos, permitiendo de esta manera la posterior sedimentación marina y discordante del cretáceo. Por último la Orogenia Andina levantó la cordillera oriental, afectando todo el conjunto originando pliegues y fallas longitudinales y transversales. La principal falla

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presente en el Municipio de San Gil es la Falla Las Cruces – Curití, la cual, tiene una dirección aproximada norte-sur, con una longitud de 45 km. Aprox. 3.7.1 Morfología En el municipio de San Gil fueron identificados catorce (14) tipos de geoformas de orígenes denudacional, estructural-denudacional y fluvial. Tomando como base la clasificación propuesta por el ITC de Holanda (Van Zuidam 1986).

Unidades de origen denudacional

Colinas y pendientes denudacionales (D-2): tiene Pendientes moderadamente empinadas a empinadas. Topografía rizada a colinada y Moderadamente a severamente disectada.

Colinas y montañas denudacionales (D-3): Pendientes empinadas a muy empinadas. Con topografía colinada a montañosa. Moderadamente a severamente disectada.

Peneplanicie y mesetas ( D-6):Pendientes aproximadamente plana Con topografía ondulada a rizada, Ligeramente a Moderadamente disectada.

Depósitos de laderas (D-7):Pendientes cercanas a la horizontal a suavemente empinadas. Topografía ondulante. Ligeramente a Suavemente disectada.

Glacis de Ladera (D8) pendientes suaves a moderadamente empinadas con topografía suave a rizada al pie de las colinas y montañas elevadas, moderadamente disectadas.

Escarpes (D9) pendientes empinadas a muy empinadas, en algunos casos son muy escarpados, topografía rizada o quebrada, pendientes largas cóncavo-convexas y complejas en algunos sectores, moderada s severamente disectadas.

Unidades de origen Estructural-Denudacional

Mesas-planicies estructuralmente controladas (S 5): Topografía plana a ondulada, aproximadamente, horizontal a suavemente empinada sobre la planicie y muy empinada en las zona de escarpas.

Cuestas (S 6): Contrapendientes suaves y pendientes frontales empinadas ligeramente a moderadamente disectada.

9

Crestón (Espaldas en puerco de marrano) y crestón aserrado (S 7) Lomas con pendientes moderadamente empinadas a muy empinadas, moderadamente disectadas.

Escarpe de falla y escarpe de línea de falla (S12) Pendientes moderadamente empinadas a empinadas, las cuales se encuentran moderada a severamente disectadas.

Fosa Tectónica (S13) pendientes suaves a moderadamente empinadas. Topografía ondulada a rizada. Ligeramente disectadas.

Meseta Tectónica (S14) pendientes moderadamente empinadas, Topografía ondulada a colinada. Ligeramente a moderadamente disectada.

Unidades de origen fluvial

Lechos Fluviales (F-1): Aproximadamente planos, de topografía irregular, con variación de la portada de agua y con áreas de acumulación y erosión.

Planicies de inundación y canales abandonados latentes sin agua (F-3): Aproximadamente planos, de topografía regular, estacionalmente inundables, básicamente sujetos a colmatación por acumulación fluvial.

10

4. MARCO TEÓRICO

4.1 ANTECEDENTES GENERALES Con el firme propósito de brindar condiciones óptimas en el campo de la ingeniería para el desarrollo de obras tendientes a mejorar las condiciones de vida de los seres humanos, se han realizado estudios que aportan a los profesionales experiencias que sirven como soporte para el emprendimiento de nuevas alternativas en el orden de lo geotécnico. Una de las situaciones en la que se analizan factores geotécnicos, se logra evidenciar con la realización de un estudio en el relleno sanitario Santa Marta, en el cual se exponen los aspectos geotécnicos asociados a la estabilidad del diseño geométrico recomendado para el relleno en todas sus etapas de desarrollo futuro. Este sitio de disposición final de residuos sólidos se encuentra ubicado a 12,5 km. de la intersección Ruta 5 sur con Río Maipo, en la comuna de Talagante, cuenta con una superficie total de 296 hectáreas, 77 de ellas para la disposición final de residuos. Su capacidad de operación inicial marca las 60 mil toneladas al mes, que se han ido acrecentando anualmente aplicando un factor de corrección al alza. Su utilidad mínima es de 20 años.7 Se evalúo la estabilidad del relleno sanitario para la situación futura del proyecto, mediante un análisis pseudo-estático. Para ello, se analizaron los escenarios de geometría más desfavorables a partir del proyecto de crecimiento del relleno. El proyecto de Relleno Sanitario Santa Marta, surge como una alternativa técnica y económicamente viable a la necesidad de dar solución a largo plazo al problema de disposición final de residuos sólidos domiciliarios, para las comunas del Área Sur de la Región Metropolitana, como consecuencia del término de la vida útil del vertedero de Lepanto, localizado en la comuna de San Bernardo. El relleno sanitario se ubica en la Comuna de Talagante y en él se dispone aproximadamente un 30% de los residuos generados en la Región Metropolitana. Dicho proyecto incluye todas las instalaciones que permiten el manejo adecuado de los residuos, así como el cumplimiento de la legislación ambiental y sanitaria actualmente en vigencia. El proyecto plantea específicamente los siguientes aspectos:

7 CHILE, Consulta Ambiental, Especialista en residuos [consultado el 18 de junio de 2014],

disponible en <www.chileresiduos.cl>

11

Diseño del proyecto de disposición final de los residuos sólidos domiciliarios y asimilables.

Elaboración del Estudio de Impacto Ambiental del proyecto.

Construcción del sistema de disposición final propuesto siguiendo los estándares ambientales vigentes.

Plan de Operación y cierre del sistema de disposición final.

Programa de seguimiento en forma permanente de los componentes ambientales susceptibles de ser afectados por la ejecución del proyecto. –

Realización de los proyectos, estudios, permisos y autorizaciones tanto ambientales como sanitarias, necesarias para la ejecución.

A partir del diseño planteado para el crecimiento del relleno sanitario Santa Marta y los resultados obtenidos del análisis de estabilidad global realizado para la situación de proyecto futuro, se sugirieron recomendaciones generales para las futuras obras a construir en el proyecto, entre las que se destacan: los caminos de operación dentro del relleno, la ubicación y características que deberán presentar las chimeneas de evacuación de gases, los drenes de líquidos lixiviados y los sellos destinados a la impermeabilización del fondo del relleno. 8 Entre tanto, otra experiencia enriquecedora que se han ejecutado a través del tiempo, corresponde al estudio de estabilidad de taludes realizado en el relleno sanitario Carrapacho de Chiquinquirá Boyacá, por medio del cual se logró determinar que en el área del relleno sanitario se han realizado algunas investigaciones ambientales, agrológicas, geológicas y geotécnicas que identifican y hacen de este un lugar apropiado para evaluar la estabilidad de taludes de las celdas de disposición final de los residuos sólidos. Este se ubica en la parte alta de las veredas de Sasa - Carapacho, por la vía Chiquinquirá - Tinjacá, luego por una vía destapada se llega al sitio. Se ha considerado este relleno sanitario de carácter regional para aplicar la metodología de estabilidad de taludes, de acuerdo a la normatividad de la autoridad ambiental regional y nacional. 9 Según RAMOS MORENO y GORRAIZ BARRERA la evaluación de la estabilidad de taludes de un relleno sanitario consiste en delinear una superficie de deslizamiento sobre el perfil del talud, y dividirla en secciones o rebanadas verticales, para luego calcular las fuerzas y momentos que actúan sobre cada

8 CHILE, PALMA G, Juan H. ESPINACE A, Raúl. VALENZUELA T, Pamela. BERSTEIN G,

Rodolfo. RIVAS, Pedro, Aspectos Geotécnicos Asociados al Diseño del Relleno Sanitario SANTA Marta, VI Congreso Chileno de Geotecnia, 28 al 30 de Noviembre de 2007, Valparaiso, Chile. [consultado el 19 de junio de 2014], disponible en < http://www.geotecniaambiental.cl/assets/ArchivosCategorizados/Aspectos-geotecnicos-asociados-al-diseno-del-relleno-sanitario-Santa-Marta.pdf> 9 RAMOS MORENO, Alfredo. GORRAIZ BARRERA José Vicente, Estabilidad de taludes de un

relleno sanitario: Caso Carrapicho, Chiquinquirá Boyacá, [consultado el 17 de junio de 2014], disponible en <www.uptc.edu.co>

12

sección, computando posteriormente el factor de seguridad mediante la integración de los siguientes aspectos: condición sísmica y parámetros resistentes. Así mismo, los autores citados anteriormente, argumentan que en Colombia, los datos y parámetros geotécnicos que se han utilizado para el diseño de rellenos sanitarios se han obtenido o estimado, principalmente, a partir de información generada en investigaciones y trabajos llevados a cabo en Alemania, Estados Unidos, México, Brasil, y Chile, lo que en algunos casos ha obligado a realizar modificaciones importantes y de alto costo en el diseño de la ingeniería y las obras de construcción. Por lo tanto, considerando que los rellenos sanitarios que se están realizando actualmente, deben cumplir con altos niveles de seguridad ambiental y sanitaria, se hace necesario generar antecedentes representativos de nuestra realidad, que permitan evaluar las condiciones geotécnicas de los rellenos sanitarios regionales y nacionales. Con este artículo se propone una metodología para el estudio de la estabilidad de taludes de rellenos sanitarios, a partir de experiencias en estudios e investigaciones desarrolladas en los últimos 20 años. Con el ánimo de avanzar en la definición de alternativas de disposición final adecuada de los residuos sólidos no aprovechables; garantizando una mínima afectación ambiental con unos costos razonables, se crea el proyecto de Evaluación de Alternativas de Reubicación del Sitio de Disposición Final para Bucaramanga y su Área metropolitana. 10 La escogencia del sitio de disposición final de los residuos sólidos no aprovechables en el suelo de forma controlada, constituye una de las actividades más importantes dentro del proceso de gestión de residuos sólidos, ya que la selección del sitio deberá tener como prioridad el minimizar los efectos de la disposición final sobre la salud pública y el bienestar de la comunidad y el medio ambiente, después de orientar los esfuerzos hacia la reducción de los residuos a disponer por la implementación de programas de reciclaje y de separación en la fuente. En esta escogencia del sitio para ubicar el sistema de relleno sanitario como alternativa de disposición final; se consideran una serie de criterios generales y

10

AREA METROPOLITANA DE BUCARAMANGA. Universidad Industrial De Santander, Plan De Gestión Integral de Residuos Sólidos del área Metropolitana de Bucaramanga, Evaluación de alternativa de reubicación del sitio de disposición final Bucaramanga: 2012. [consultado el 22 de junio de 2014], disponible en < https://www.google.com.co/?gws_rd=ssl#q=Evaluaci %C3%B3n+de+Alternativas+de+Ubicaci%C3%B3n+del+Sitio+de+Disposici%C3%B3n+Final+para

+Bucaramanga+y+su+%C3%81rea+metropolitana>.

13

específicos, los cuales se aplican por separado a cada uno de los sitios seleccionados permitiendo así tener una primera evaluación de las condiciones ambientales locales, los impactos ambientales, sociales y técnicos que se tendría en cada uno de ellos. Uno de esos criterios lo constituye un estudio de geotecnia como propuesta de manejo del terreno en el que se funde dicho sitio de disposición final para Bucaramanga y su área metropolitana. 4.2 CRITERIOS RELEVANTES PARA EL DISEÑO DE LOS TALUDES DE LA

MASA DEL RELLENO SANITARIO Teniendo en cuenta que el proyecto está enfocado a la recuperación de los taludes del relleno sanitario, a continuación se presenta una definición clara de la tipología de taludes como base para el desarrollo de la investigación. Diseño de taludes 4.2.1 Tipos de suelo Los suelos que forman un talud con la contribución del agua se vuelven inestables y por lo tanto tiende a moverse hacia la parte inferior ya sea por gravedad u otras fuerzas o cargas excéntricas al incrementarse o cuando la resistencia del suelo disminuyen de tal manera que las fuerzas que se oponen al movimiento en total, son menores que las que lo provocan y al ser de esa manera se produce la falla de talud. Los suelos no estables se deslizaran a través de superficies de falla preferenciales. En la naturaleza existen

Suelos No cohesivos: Suelos granulares o arenas puras, la superficie de falla es plana. Los taludes construidos sobre macizos no cohesivos, serán estables si el ángulo de inclinación del talud es menor que el ángulo de fricción interna de la arena, o sea el ángulo de fricción interna natural de la arena en equilibrio plástico.

Suelos Cohesivos: Superficie de falla es curva o circular por lo tanto el análisis en la estabilidad del talud se aplicarán los métodos de diseño de “estabilidad de talud”.

El ángulo de inclinación del talud es superior al ángulo de fricción interna ß=f. La superficie de ruptura se profundiza indefinidamente.

14

En suelos cohesivos con taludes muy inclinados la falla ocurre a lo largo de superficies circulares restringidas a una zona superficial de espesor Z1. La superficie del talud puede tener planos de ruptura rectos, estos pueden ser sustituidos para el estudio práctico por superficies de ruptura circulares o de espirales logarítmicas

4.2.2 Obras de tierra Los rellenos sanitarios para residuos urbanos son obras de ingeniería construidas en el suelo y muchas de sus estructuras o partes son ejecutadas con tierra. Entre las principales obras de un relleno figuran: construcción de terraplenes o diques de contención, construcción de bermas de equilibrio, excavación de trincheras, excavación de canales de drenaje, construcción de accesos en tierra y de capas de tierra compactada para impermeabilización o protección. En las etapas de construcción y operación, uno de los principales aspectos que se debe tener en cuenta para los rellenos sanitarios manuales es la estabilidad de los taludes de tierra y de los terraplenes de basura. Como lo establece en sus especificaciones técnicas el INSTITUTO TECNOLÓICO DE COSTA RICA, en su manual técnico denominado DISEÑO EN TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS, TEMA V: Diseño de un relleno sanitario, TEMA VI: Preparación del terreno para el relleno sanitario, frente a la definición de talud y su tipología precisa que: 4.2.3 Definición de talud Se denomina talud a la superficie que delimita la explanación lateralmente. En cortes, el talud está comprendido entre el punto de chaflán y el fondo del canal. En terraplenes, el talud está comprendido entre el chaflán (pata del terraplén) y el borde de la berma (figura 1). La convención usada para definir el talud es en la forma de "S" unidades en sentido horizontal por una unidad en sentido vertical.11

11

Costa Rica, Instituto Tecnologico de Costa Rica –ITEC, Curso: Gestión y Diseño En Tratamiento de Residuos Sólidos, Tema V: Diseño de un relleno sanitario, Tema VI: Preparación del terreno para el relleno sanitario, Tema VII construcción del relleno, I Semestre 2013, [consultado el 25 de mayo de 2014], disponible en <www.tec-digital.itc.ac.cr/file/354203/tema>

15

Figura 1. Definición de talud

Fuente: Instituto Tecnológico de Costa Rica-ITEC, curso Gestión y diseño en tratamiento de residuos sólidos.

Taludes en corte: Teniendo en cuenta que para la construcción de un relleno sanitario manual se recomienda que el terreno sea de un material relativamente impermeable (arena fina mezclada con limo, arcilla) y que las alturas del corte (H) sean menores de 5 metros se puede establecer como norma que no se requieren estudios de estabilidad para definir el talud más apropiado.

Para un corte de baja altura se puede recomendar un talud único; para alturas mayores podrán requerirse dos taludes diversos; en algunos casos, se sugerirá la construcción de bermas o banquetas intermedias (figura 2).

16

Figura 2. Taludes en corte

Fuente: Instituto Tecnológico de Costa Rica-ITEC, curso Gestión y diseño en tratamiento de residuos sólidos

4.2.4 Factor de Seguridad En la publicación que hace la Universidad Industrial de Santander UIS12, mediante la presentación denominada cálculo del Factor de Seguridad de un talud, relacionado con la evaluación de la estabilidad de taludes del relleno sanitario el Factor de Seguridad se le denomina a la relación entre valores máximos que

12

Universidad Industrial de Santander UIS, Cálculo del factor de seguridad de un talud, Bucaramanga: 2012, [consultado el 22 de junio de 2014], disponible en <ocw.uis.edu.co>.

17

resisten (corresponden a la resistencia de los suelos) y las grandezas o valores que provocan el movimiento. El factor de seguridad en un punto del talud depende del plano de falla considerado. Y el FS a lo largo de una superficie de falla es el que toma en cuenta la tensión cortante disponible y la tensión cortante al equilibrio, es decir la suma de todas las fuerzas actuantes.

Factores del FS

=1: Equilibrio

<1: Seguridad cuestionable

1-1.25: Inestable

1.25-1.40: Seguridad Relativa

=1.50: Satisfactorio para taludes

=1.50: Satisfactorio para taludes de presas de tierra o enrocamiento El factor de seguridad para la superficie de falla, se compone con un FS min = 1.5 FS=1: equilibrio, tiende a la falla FS>1: relativamente estable FS<1: inestable 4.3 MANEJO DE RELLENOS SANITARIOS13 A continuación se describen aspectos primordiales en el manejo integral de un sitio de disposición final mediante la tecnología de relleno sanitario. 4.3.1 Que es un relleno sanitario Es una instalación diseñada y operada como una obra de saneamiento que cuenta con elementos de control lo suficientemente seguros para no contaminar el ambiente ni dañar la salud de los trabajadores. 4.3.2 Que ocurre con los residuos del relleno sanitario

Los residuos sólidos depositados en el relleno sanitario, como consecuencia de la descomposición natural, sufren una serie de cambios físicos, químicos y biológicos que a la larga generan líquidos malolientes denominados lixiviados o percolados, además de gases los cuales están compuestos por metano (CH3)y Dióxido de

13

GOMEZ GARCÍA, José María. MARCO CORTÉS, Asunción. QUIÑONES JALISTO, Lucio. ARAGÓN CATALÁN, Rodolfo, CERA ALARCÓN, Rossana. HUILLCA TUNQUE, Ángeles. VARGAS PRADO, Jorge Alejandro. VELARDE MARISCAL, José Alfredo, MARREROS, Nicolás. Guía de manejo de relleno sanitario manual, Centro de Guamán Poma de Alaya. Cusco: mayo de 2010, p.8-12 [consultado el 30 de mayo de 2014], disponible en <www.guamanpoma.org>.

18

Carbono (CO2), trazas de aluminio sulfihídrico (H2SO4) Amoniaco (NH3) y mercaptanos. 4.3.3 Tipos de relleno sanitario 14 De acuerdo al Decreto 2981 de Diciembre 20 de 2013 Por medio del cual se modifica el Decreto 1713 de 2003, se reglamenta la Ley 142 de 1994, la Ley 632 de 2000 y la Ley 689 de 2001, en relación con la prestación del servicio público de aseo, y el Decreto Ley 2811 de 1974 y la Ley 99 de 1993 en relación con la Gestión Integral de Residuos Sólidos y se establecen las normas orientadas a reglamentar el servicio público de aseo en el marco de la gestión integral de los residuos sólidos ordinarios, en materias referentes a sus componentes, niveles, clases, modalidades, calidad, y al régimen de las personas prestadoras del servicio y de los usuarios; existen tres tipos de rellenos sanitarios: Relleno sanitario mecanizado: diseñado para las grandes ciudades que generan más de 40 toneladas diarias. Para operar este tipo de rellenos sanitarios se requiere el uso de un compactador de residuos sólidos, así como el equipo especializado para el movimiento de tierra: tractor de oruga, retroexcavadora, cargador, volqueta etc. Relleno sanitario semimecanizado: diseñado para las ciudades que generan entre 20 y 40 toneladas diarias. Se utiliza maquinaria pesada como apoyo al trabajo manual a fin de hacer una buena compactación de los residuos. Para operar este tipo de relleno sanitario se puede acondicionar un tractor agrícola con una hoja topadora o cuchilla y con un cucharón o rodillo para la compactación. Relleno sanitario manual: Diseñado para las ciudades pequeñas que generan menos de 20 toneladas diarias. La operación y mantenimiento de este relleno se realiza mediante técnicas y equipos manuales, lo cual minimiza los costos económicos, sociales, sanitarios y ambientales. Método de trinchera o zanja15: Se utiliza en regiones planas donde el nivel

freático está a grandes profundidades y consiste en excavar periódicamente zanjas de dos o tres metros de profundidad con una retroexcavadora o un tractor de oruga. Los residuos sólidos se depositan y acomodan dentro de la trinchera para luego compactarlos y cubrirlos con la tierra excavada.

14

COLOMBIA. MINISTERIO DE AMBIENTE Y DESARROLLO SOSTENIBLE. MINISTERIO DE VIVIENDA, CIUDAD Y TERRITORIO, Decreto 2981, Bogotá: Diciembre 20 de 2013, p.178. 15

GOMEZ GARCÍA, MARCO CORTÉS, QUIÑONES JALISTO, ARAGÓN CATALÁN, VERA ALARCÓN, HUILLCA TUNQUE, VARGAS PRADO, VELARDE MARISCAL, MARREROS, Op. Cit., p.13.

19

En zonas donde las precipitaciones pluviales son intensas se deben construir canales perimetrales y zanjas de drenaje internos para captar y desviar las aguas fuera de las zanjas. En casos extremos se pueden construir techos o habilitar lonas. Figura 3. Relleno sanitario tipo trinchera o zanja

Fuente: Instituto Tecnológico de Costa Rica-ITEC, curso Gestión y diseño en tratamiento de residuos sólidos.

Método de área16: Los residuos sólidos, se depositan directamente sobre la

trinchera ya rellena y cubierta, elevando el nivel algunos metros. En este caso, el material de cobertura será producto de la excavación de la trinchera extraído de la capa superficial. En ambas condiciones, las primeras se construyen estableciendo una pendiente suave para evitar deslizamientos y lograr una mayor estabilidad a medida que se eleva el relleno.

El relleno se construye apoyando las celdas en la pendiente natural del terreno, es decir, la basura se vacía en la base del talud, se extiende y apisona contra él, y se recubre diariamente con una capa de tierra de 0.20 m. de espesor; se continúa la operación avanzando sobre el terreno, conservando una pendiente suave de unos 20 grados del talud y de .5 a 1 grados en la superficie. (Ver figura 4).

16

BECC-COCEF, Diseño del relleno sanitario. San Luis Río Colorado Sonora: 2010, p 7-9

20

Figura 4. Relleno sanitario tipo área

Fuente: INSTITUTO TECNOLÓGICO DE COSTA RICA-ITEC, curso Gestión y diseño en tratamiento de residuos sólidos.

Combinación de ambos métodos: Dado que estos dos métodos de construcción de rellenos sanitarios tienen técnicas similares de operación, Gomez García, Marco Cortés, Quiñones Jalisto, Aragón Catalán, Vera Alarcón, Huillca Tunque, Vargas Prado, Velarde Mariscal, Marreros, definen que en la Guía para el manejo de relleno sanitario; es posible combinar ambos para proyectar mejor el terreno y el material de cobertura, así como para obtener mejores resultados.

4.3.4 Pasos previos a la construcción de un relleno sanitario 17 Antes de iniciar la construcción de un relleno sanitario se debe tener en cuenta lo siguiente:

Selección del sitio: Este proceso consiste en evaluar dos o tres alternativas de terrenos preelegidos, siguiendo los criterios y metodología para la localización de áreas para disposición final de residuos, las entidades territoriales, considerando sólidos, mediante la tecnología de relleno sanitario, la totalidad del área bajo su jurisdicción, tendrán en cuenta los criterios y la

17

COLOMBIA.MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL, Decreto 838 de 2005. Bogotá: marzo 23 de 2005.

21

metodología de evaluación que estipula el Artículo 5 del Decreto 838 de 2005, por medio del cual se modifica el Decreto 1713 de 2002, sobre disposición final de residuos sólidos. Dichos criterios son:

Capacidad: El área donde se ubicará el relleno sanitario, debe ser suficiente para permitir que la vida útil de este sea compatible con la producción proyectada de residuos sólidos a disponer en el mismo, considerando tanto el municipio receptor como aquellos ubicados dentro de un radio de 60 kilómetros del mismo. Por lo tanto, este criterio se calificará en función de la cantidad de residuos sólidos que se puedan disponer dando 0 puntos para una capacidad igual o menor a 0.5 veces la producción de residuos producidos en treinta (30) años, hasta 200 puntos para una capacidad igual o mayor a 1.5 veces la producción de residuos sólidos producidos en treinta años (30) años, calificándose en forma lineal a partir de 0.5 veces la producción de residuos producidos en los treinta (30) años.

Para cuantificar en esta fase la cantidad de residuos sólidos producidos para el período de 30 años, se utilizará el parámetro de producción per cápita definido en la Tabla F.1.2 y las proyecciones de población de acuerdo con los métodos establecidos en el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, RAS, según el nivel de complejidad del proyecto de las entidades territoriales que dispondrán en el relleno sanitario.

Ocupación actual del área: Determina las actividades que actualmente se vienen realizando con el objeto de prever posibles impactos sobre la comunidad o los recursos naturales.

Accesibilidad vial: Este criterio corresponde a la facilidad y economía que la persona prestadora del servicio público de aseo en el componente de recolección y transporte, tiene para llevar los residuos sólidos al área en que se efectuará dicha disposición final, mediante la tecnología de relleno sanitario.

Condiciones del suelo y topografía: Este criterio determina las facilidades de construcción, operación y trabajabilidad en el área en que se efectuará dicha disposición final, mediante la tecnología de relleno sanitario.

Distancia entre el perímetro urbano, respecto del área para la disposición

final de residuos sólidos, mediante la tecnología de relleno sanitario: Este criterio se asocia a los costos de transporte en que incurriría la persona prestadora del servicio público de aseo para llevar los residuos sólidos desde el perímetro urbano, incluida la zona de expansión urbana, al área en la que se efectuará la disposición final de residuos sólidos.

22

Disponibilidad de material de cobertura: Este criterio se asocia a los costos de transporte en que incurre la persona prestadora del servicio para obtener y llevar el material de cobertura necesario para dar cumplimiento a las especificaciones técnicas y ambientales en los procesos de operación diaria y cierre y clausura del relleno sanitario.

Densidad poblacional en el área: Este criterio determina la posible afectación de la población "ubicada en el área de influencia directa del área en la que se efectuará la disposición de residuos sólidos.

Incidencia en la congestión de tráfico en la vía principal: Este criterio determina la incidencia que puede tener sobre el tráfico de la vía principal, el desplazamiento de los vehículos que transportarán desde el perímetro urbano hasta el del área en la que se efectuará la disposición de residuos sólidos.

Distancias a cuerpos hídricos: Este criterio establece la relación que tendrá el área en la que se efectuará la disposición final de residuos, respecto a las fuentes hídricas permanentes y superficiales existentes en la zona.

Dirección de los vientos: Este criterio determina la incidencia que puede tener la dirección de los vientos con respecto al casco urbano, en la operación de la infraestructura instalada en el área en que se efectuará la disposición final de residuos.

Geoformas del área respecto al entorno: Este criterio hace referencia a la incidencia que puede tener sobre el paisaje y el entorno, calificándose respecto a la zona urbana, la operación de la infraestructura ubicada en el área en que se efectuará la disposición final de residuos, así:

Restricciones en la disponibilidad del área: Este criterio hace referencia a las restricciones del área en que se efectuará la disposición final de residuos, con base en las definidas en el Artículo 6° Numeral 2 del Decreto 838 de 2005.

4.3.5 Otros aspectos que tienen importancia Dentro de la Guía de Manejo de relleno sanitario Manual 18 otros de los aspectos que merecen importancia son:

Orografía: Territorios muy escarpados pueden dificultar la ubicación de un terreno apto para la instalación.

18

GOMEZ GARCÍA, Op. Cit., p.18.

23

Riqueza de la fauna y flora local: Sin llegar a ser excluyentes puede requerirse esfuerzos muy grandes para mitigar el impacto.

Desarrollo productivo de la zona: La instalación originaria una distorsión en el desarrollo productivo de la zona, por lo que podrían surgir presiones en contra.

Participación de la población: Es necesario promover la participación de la población del distrito del municipio, principalmente de la zona aledaña a la ubicación del relleno sanitario, involucrándolo no solo en el proceso de habilitación sino también en la etapa de funcionamiento.

Disponibilidad del terreno: Se debe determinar a quién pertenece el terreno y si será posible adquirirlo bajo la modalidad de compra u cesión de uso durante la vida útil del relleno.

Se recomienda que este proceso se realice con los técnicos autoridades y representantes de las comunidades.

Adquisición del terreno: Se debe realizar un saneamiento físico legal del terreno a fin de evitar problemas posteriores que detengan el normal funcionamiento del terreno

Realización de estudios básicos

Como base importante para la formulación del impacto ambiental del proyecto de relleno sanitario, se procede a desarrollar los estudios básicos e el área de influencia directa. Dichos estudios son los siguientes:

Estudio geológico, geotécnico e hidrogeológico

Estudio geofísico de sondeos eléctricos verticales SEV

Levantamiento topográfico

Monitoreo ambiental Se recomienda que este proceso se desarrolle en presencia de autoridades y de la comunidad.

Realización del Estudio de Impacto Ambiental EIA19: De acuerdo con lo

consagrado en el Artículo 21 del Decreto 2820 de 2010, por medio del cual se reglamenta el Título VIII de la Ley 99 de 1993 sobre licencias ambientales, el Estudio de Impacto Ambiental es el instrumento básico para la toma de decisiones sobre los proyectos, obras o actividades que requieren licencia ambiental y se exigirá en todos los casos en que de acuerdo con la ley y

19

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Decreto 2820, Artículo 21. Bogotá: Agosto 5 de 2010.

24

el presente reglamento se requiera. Este estudio deberá ser elaborado de conformidad con la Metodología General para la Presentación de Estudios Ambientales de que trata el artículo 14 de dicho Decreto y los términos de referencia expedidos para el efecto, el cual deberá incluir como mínimo lo siguiente:

a. Información del proyecto, relacionada con la localización, infraestructura,

actividades del proyecto y demás información que se considere pertinente.

b. Caracterización del área de influencia del proyecto, pata los medios abiótico, biótico y socioeconómico.

c. Demanda de recursos naturales por parte del proyecto; se presenta la

información requerida para la solicitud de permisos relacionados con la captación de aguas superficiales, vertimientos, ocupación de cauces, aprovechamiento de materiales de construcción, aprovechamiento forestal, levantamiento de veda, emisiones atmosféricas, gestión de residuos sólidos, exploración y explotación de aguas subterráneas.

d. Información relacionada con la evaluación de impactos ambientales y

análisis de riesgos.

e. zonificación de manejo ambiental, definida para el proyecto, obra o actividad para la cual se identifican las áreas de exclusión, las áreas de intervención con restricciones y las áreas de intervención.

f. Evaluación económica de los impactos positivos y negativos del proyecto.

g. Plan de manejo ambiental del proyecto, expresado en términos de

programa de manejo, cada uno de ellos diferenciado en proyectos y sus costos de implementación.

h. Programa de seguimiento y monitoreo, para cada uno de los medios abiótico, biótico y socioeconómico.

i. Plan de contingencias para la construcción y operación del proyecto; que incluya la actuación para derrames, incendios, fugas, emisiones y/o vertimientos por fuera de los límites permitidos.

j. Plan de desmantelamiento y abandono, en el que se define el uso final del

suelo, las principales medidas de manejo, restauración y reconformación morfológica

k. Plan de inversión del 1%, en el cual se incluyen los elementos y costos

considerados para estimar la inversión y la propuesta de proyectos de inversión, cuando la normatividad así lo requiera.

25

Otorgamiento de la Licencia Ambiental: Una vez la Autoridad Ambiental, considere pertinente, otorgar Licencia Ambiental para el proyecto de construcción y operación de un sitio de disposición final de residuos sólidos bajo la tecnología de relleno sanitario, previo agotamiento de los requisitos que impone el Decreto 2820 de 2010, se procede a entregar al titular de dicha autorización ambiental, el acto administrativo que soporte el debido permiso.

Inicio de operaciones: De acuerdo con la normatividad colombiana en el orden de lo ambiental actualmente vigente; una vez concluidos todos los estudios y aprobaciones, el municipio interesado inicia las operaciones de construcción del relleno sanitario.

Construcción del relleno sanitario: Según los Autores GOMEZ GARCÍA, MARCO CORTÉS, QUIÑONES JALISTO, ARAGÓN CATALÁN, VERA ALARCÓN, HUILLCA TUNQUE, VARGAS PRADO, VELARDE MARISCAL, MARREROS en su Guía para el manejo de relleno sanitario la construcción del relleno sanitario comprende: 20

Adecuación del terreno: En el terreno se debe preparar un área que servirá de base al relleno sanitario, siendo por lo general necesaria la tala de árboles, arbustos ya que estos constituirán un obstáculo para la operación. Esta limpieza debe hacerse por etapas, de acuerdo con el avance de la obra, evitando así la erosión del terreno.

Construcción de la vía de acceso externa e interna: Se deben construir vías que permitan el ingreso fácil, seguro y rápido de lo vehículos recolectores desde la vía principal hasta las celdas donde se disponen los residuos sólidos, Se denominan vías externas aquellas que se encuentran fuera de las instalaciones del relleno sanitario.

Construcción del cerco perimetral: Para evitar el ingreso de animales o personas extrañas se debe construir un cerco perimetral alrededor del relleno sanitario. Se recomienda utilizar malla eslabonada soldada a tubos de acero galvanizado, alternativamente se puede utilizar alambre de púas y como soporte postes de madera que deben estar distanciados a 1,5 metros.

Siembra de árboles a nivel perimetral: Inmediatamente después del cerco perimetral se siembran árboles y arbustos para establecer una cerca viva alrededor. Las especies vegetales a utilizar preferentemente serán de la zona circundante al proyecto.

20

GOMEZ GARCÍA, MARCO CORTÉS, QUIÑONES JALISTO, ARAGÓN CATALÁN, VERA ALARCÓN, HUILLCA TUNQUE, VARGAS PRADO, VELARDE MARISCAL, MARREROS Op. Cit., p.19-23.

26

Preparación del suelo de soporte: Comprende el corte de los taludes, nivelación e impermeabilización del suelo. Es aconsejable que el movimiento de tierra sea por etapas para evitar la erosión.

El corte de los taludes debe presentar cierta pendiente para generar estabilidad. La nivelación e impermeabilización del suelo son medidas de protección ambiental. El suelo del relleno debe impermeabilizarse con una capa de arcilla que oscile entre 0,30 a 0,60 m de altura, de 10-6 a 10-9 cm/s de permeabilidad. El material extraído de la excavación se ubicará en las áreas contiguas a fin de poder ser utilizado posteriormente para el enterramiento de los residuos sólidos. Para esta actividad se debe emplear equipo pesado (tractor de oruga y/o retroexcavadora), puesto que la excavación manual es demasiado ineficiente, si el municipio no cuenta con la maquinaria necesaria puede solicitarla en calidad de préstamo o en alquiler a una entidad de obras públicas o incluso a otro municipio cercano que disponga de este equipo.

Construcción del drenaje periférico: Para el escurrimiento de las aguas de escorrentía causadas por la precipitación pluvial se debe construir canales trapezoidales de drenaje de tierra o cemento. Las dimensiones del drenaje estarán de acuerdo con las condiciones de precipitación local, área tributaria, características del suelo, vegetación y topografía.

Construcción de drenajes internos: Para manejar los lixiviados se establece un sistema de drenaje el cual consisten en habilitar una red horizontal de zanjas de piedra en la base del relleno sanitario. Para la habilitación de los drenajes se debe realizar lo siguiente: Preparar el trazado por donde se ubicará el drenaje en el terreno, el cual puede ser similar a un sistema de alcantarillado (por ejemplo: espina de pescado). Excavar las zanjas y construir barreras o pantallas cada 5 a 10 m, con un ancho de 0,20 a 0,30 m. Si es que se habilitará geomembrana en el relleno sanitario, ésta deberá recubrir las zanjas. Llenar las zanjas con piedras de 4” o 6”, formando un tamiz para evitar su pápida colmatación, se recomienda colocar sobre ellas ramas secas o pasto seco. Otra manera de construir este drenaje en la base del terreno es

27

utilizando llantas en desuso que se colocan en sentido vertical una junto a la otra situándose encima una capa de 0,20-0,30 m de piedra y ramas secas.

Habilitación de la geomembrana: Si es que no se logra impermeabilizar las celdas de disposición final con arcilla, se debe colocar una membrana geosintética de 1,5 milímetros de espesor sobre la superficie. Una vez habilitada toda la geomembrana se coloca una capa de tierra.

Construcción de chimeneas: Para colectar los gases se establece un sistema de ventilación en piedra o una tubería perforada, que a manera de chimenea, funcionará atravesando en sentido vertical todo el relleno desde el fondo hasta la superficie.

Las chimeneas se construyen verticalmente a medida que avana el relleno, procurando siempre una buena compactación a su alrededor, se recomienda instalarla cada 20 o 50 metros, con un diámetro de 0,30 y 0,50 metros.

“Se deben interconectar los drenes a fin de lograr una mayor eficiencia en el drenaje de los líquidos y gases en el relleno sanitario”.

Construcción de la infraestructura vertical: Se debe destinar un área para la construcción de la siguiente infraestructura:

Oficina, caseta de control, servicios higiénicos

Almacén de herramientas

Planta de tratamiento de lixiviados

Excavación de pozos de monitoreo: Para controlar y validar la gestión de los lixiviados se habilitan pozos de monitoreo instalados en puntos estratégicos. La dimensión de estos pozos es de 1m de ancho por 1 m de largo, la profundidad depende del nivel freático.

Diseño y ubicación de la valla informativa: Es necesaria la colocación de una valla informativa de presentación de la obra en construcción, a fin de que sea identificada por la comunidad. En ella debe exhibirse una breve descripción del proyecto y una leyenda cívica.

Se debe elegir desde el comienzo un nombre oficial para el relleno sanitario el cual se utilizará en todos los documentos y correspondencia pertinentes.

4.3.6 Operación del relleno sanitario La Guía de manejo del relleno sanitario manual propuesta por el Centro de Guamán poma de Alaya, Cusco, Perú, propone para una de las fases más

28

importantes en el funcionamiento de un sitio de final, como lo es la operación del relleno sanitario las siguientes actividades comprendidas en: 21

Actividades de manejo de residuos sólidos Control de unidades: antes de que un vehículo ingrese a descargar los

residuos en el relleno sanitario, el supervisor debe cerciorarse qué tipo de residuos contiene. Si observa que son residuos peligrosos o residuos de competencia no municipal, se procederá a e impedir el ingreso de la unidad móvil y se comunicara a la autoridad municipal quien deberá tomar las acciones pertinentes que los residuos sean dispuestos en un lugar no apropiado.

Ingreso de vehículos: una vez verificado que la unidad no transporta residuos

peligrosos a la zona de descarga se procederá a:

Autorizar el ingreso al frente de trabajo del relleno.

Registrar en una ficha la placa de la unidad vehicular y la hora de ingreso.

Descarga de residuos: el vehículo deberá dirigirse a la zona de descarga, la cual estará debidamente señalizada y demarcada de acuerdo a las proyecciones especificadas en el diseño. Los residuos se descargarán únicamente el frente de trabajo a fin de mantener una sola y estrecha área descubierta durante la jornada evitando, de este modo, el acarreo a grandes distancias.

Esparcido: el esparcido de los residuos se hará en capas delgadas de 20 a 30

centímetros para facilitar los trabajaos y lograr una mejor compactación. Compactación: para la compactación se empleará la herramienta requerida

de acuerdo al tipo de relleno sanitario que se construya, en el caso de relleno sanitario manual se utilizará un pisón de mano y/o un rodillo compactador manual y en el caso de un relleno sanitario mecanizado e utilizará un vibrocompactador o compactador hasta obtener una superficie uniforme. Los residuos deberán levantarse hasta una altura máxima de metros y con una pendiente suave en los taludes exteriores (por cada metro vertical, un avance horizontal de 3 metros).

21

GOMEZ GARCÍA, MARCO CORTÉS, QUIÑONES JALISTO, ARAGÓN CATALÁN, VERA ALARCÓN, HUILLCA TUNQUE, VARGAS PRADO, VELARDE MARISCAL, MARREROS Op. Cit., p.39-50.

29

Cobertura: una vez compactados los residuos y conseguida ya la altura máxima de celda se procederá a cubrir con una capa de tierra de 10 a 15 cm de espesor, la cual también deberá ser apisonada y compactada para lograr una superficie uniforme y evitar además la generación de polvos en la zona.

La siguiente ceda podrá ser construida de inmediato junto o sobre la primera celda, siguiendo siempre el plan de operaciones (avance de celdas del relleno sanitario).

“Se recomienda que los vehículos transiten por la superficie de las celdas terminadas a fin de lograr mayor compactación”.

Respetar los ductos para gases: los ductos para gases que fueron construidos se deben continuar construyendo y cuidando cuando se descarga y compacta los residuos.

“Se deben desarrollar actividades periódicas de mantenimiento a la infraestructura de disposición final”.

Quemar los gases captados: después de seis meses de iniciada la operación de disposición final de los residuos sólidos, se recomienda quemar los gases captados, para lo cual se enciende un fósforo en la chimenea, con el fin de evitar incendios.

4.3.7 Actividades de administración y control

Recursos económicos: la construcción, operación y mantenimiento de un relleno sanitario implica gastos que, aunque son mínimos deben ser atendidos oportunamente, por lo cual en el presupuesto anual del municipio o la entidad operadora debe preverse los recursos correspondientes.

Supervisión: uno de los componentes más importantes en el relleno sanitario manual más importantes en el relleno sanitario, es el jefe o supervisor, quien debe organizar, dirigir y controlar las operaciones y verificar el uso de los equipos de protección por parte de los trabajadores. Es importante que el supervisor tenga el respaldo de la administración municipal.

Salud y seguridad de los trabajadores: debido a que el tipo de labores del manejo de los residuos sólidos (recolección, transporte y disposición final de basuras), los trabajadores están constantemente expuestos a accidentes ocupacionales y a enfermedades infectocontagiosas.

30

4.3.8 Cierre y post-cierre del relleno sanitario manual Una vez concluída la vida útil del relleno sanitario manual se inician las actividades programadas en el pan de cierre (lieamientos consignados en el estudio de impacto ambiental) y post cierre. Dichos planes deben ser presentados a la Autoridad Ambiental para su aprobación.

Plan de cierre

El plan de cierre, debe contemplar como mínimo las siguientes actividades:

Análisis ambiental y sanitario del área de influencia del relleno sanitario

Obras y actividades de control sanitario y ambiental como: tratamiento y disposición de lixiviado control de gases, manejo de escorrentías superficiales, control y erradicación de roedores e insectos vectores.

Operación, mantenimiento y seguimiento de los sistemas de control ambiental para evitar riesgos a la salud y al ambiente. Entre estas actividades se tiene el enterramiento, la revegetalización del área y la quema de gases generados en el relleno.

Uso futuro de la infraestructura, incluidas las obras y actividades que se realizarán. El lugar de relleno sanitario no podrá ser utilizado como lugar de siembra ni para ser habitado. Por tanto el municipio destinará espacios para la creación de áreas verdes.

Plan de contingencias que prevé las actividades en caso de emergencias.

Cronograma de actividades

Plan de post cierre y clausura

El plan de post - cierre contiene las actividades necesarias para mantener en buen estado la infraestructura durante un periodo mínimo de 5 años. El plan debe contemplar como mínimo las siguientes acciones:

Mantenimiento de la cobertura vegetal: se efectuarán los trabajos necesarios para conservar la integridad de la cobertura.

31

Monitoreo y evaluación de las aguas subterráneas: la frecuencia de la evaluación de las aguas debe ser la misma que se realizó durante la operación de la infraestructura.

Mantenimiento y operación del sistema de drenaje de aguas de escorrentía y de la planta de tratamiento de lixiviados.

Monitoreo ambiental: se iniciarán las actividades de monitoreo de los parámetros establecidos en el plan de cierre.

Acciones correctivas: en caso de detectarse algún tipo de contaminación de las aguas, suelo, aire o proliferación de vectores y roedores se debe implementar, al igual que en la etapa de operación, las acciones pertinentes.

4.4 ASPECTOS GEOTECNICOS PARA EL DISEÑO Como lo afirma RAMOS MORENO y GORRAIZ BARRERA22, es importante tener en cuenta los criterios descritos a continuación, en aras a obtener una propuesta geotécnica que soslaye la construcción de un relleno sanitario que garantice la estabilidad del terreno sobre el cual fue fundado. 4.4.1 Densidad de los residuos Es importante conocer la densidad de los residuos y su variabilidad debido a la evolución de las propiedades resistentes en el tiempo. Las dificultades para evaluarla son:

Separación de los residuos por la capa de cobertura diaria.

Dificultad para calcular los cambios de densidad con el tiempo y la profundidad. La mayoría de los valores publicados corresponden a residuos cercanos o en la superficie.

Determinación del contenido de humedad de los residuos sólidos urbanos, para ello los autores Singh y Murphy, Landva y Clark, Siegel, Kavazanjian y Fassett, sitúan los valores de densidad de los residuos en un rango entre 0.30 a 1.5 t/m³.

Se puede asumir que los valores bajos corresponden a relleno con deficiente o nula compactación de los residuos. Los valores altos se pueden asignar a residuos antiguos bajo sobrecargas relativamente altas o rellenos modernos. Fassett et al. (1994) en un intento por aclarar los factores que afectan a la densidad, han ordenado la información de acuerdo con la energía de compactación, contenido de

22

RAMOS MORENO, GORRAIZ BARRERA, Op. cit., p. 4-5

32

humedad, edad y profundidad del relleno. 4.4.2 Proyección de generación de residuos sólidos domiciliarios Las proyecciones de generación de residuos sólidos domiciliarios, se debe realizar con base en el procesamiento de la información de la báscula del sitio de disposición final, correspondiente al periodo comprendido entre el año 2013 y los meses que han transcurrido en el año 2014, lo que permitirá realizar una evaluación más representativa del comportamiento de la PPU de cada uno de los municipios que disponen los residuos sólidos en este relleno sanitario, en las diferentes etapas del año. Adicionalmente los datos de la báscula se deben relacionar con la información de usuarios por municipio obtenida del diagnóstico de las empresas prestadoras del servicio de aseo y /o unidades municipales de servicios públicos y la información sobre las proyecciones poblacionales, obtenidas de los Planes de Desarrollo Municipal y de los Planes de Gestión Integral de residuos sólidos PGIRS de cada localidad directamente relacionada. 4.4.3 Estabilidad de taludes

Los análisis de estabilidad del relleno sanitario dependen de la información obtenida relativa a las deformaciones, parámetros resistentes, presión intersticial, densidad, geometría, tipo de residuos, método de disposición, sistema de drenaje de biogás y lixiviados, entre otros datos relevantes. Es importante conocer la densidad de los residuos y su variación en función de la evolución de las propiedades resistentes, como lo proponen los autores Singh y Murphy y Fassett, sitúan los valores de densidad de los residuos en un rango entre 0.30 a 1.50 t/m3 Diversos autores emplean estos valores para estimar la capacidad de rellenos y estudios de estabilidad y se puede asumir que los valores bajos corresponden a rellenos con deficiente (compactación nula) y los valores altos se pueden asignar a residuos antiguos bajo sobrecargas relativamente altas (rellenos modernos). El autor Fassett en un intento por aclarar los factores que afectan a la densidad, han ordenado la información de acuerdo con la energía de compactación, contenido de humedad, edad y profundidad del relleno. La energía de compactación se ha separado en tres grupos:

Mala compactación (vinculada a poca o ningún tipo de compactación)

Compactación moderada (vinculada a rellenos antiguos)

Buena Compactación (representa las prácticas usuales)

La estabilidad de taludes se ha calculado mediante un análisis de tipo equilibrio límite, utilizando el modelo computacional SLOPE/W. Este software realiza análisis del tipo pseudoestático bidimensional, permitiendo calcular el factor de seguridad resultante mediante los métodos de Bishop Modificado, Spencer, entre otros. El análisis considera, en primer lugar, que la plataforma se comporta como un suelo

33

y que tiene características similares. También se asume que el comportamiento

del material obedece al criterio de Mohr‐Coulomb.

El modelo SLOPE/W utiliza la teoría de equilibrio límite de fuerzas y momentos para calcular el factor de seguridad del talud. El factor de seguridad se define como el factor por el cual la resistencia al corte del suelo debe ser reducida para llevar a la masa del suelo a un estado de equilibrio límite a lo largo de una superficie de deslizamiento específica.

El análisis de estabilidad consiste en delinear una superficie de deslizamiento sobre el perfil del talud, y dividirla en secciones o rebanadas verticales, para luego calcular las fuerzas y momentos que actúan sobre cada sección, computando posteriormente el factor de seguridad mediante la integración de los siguientes aspectos:

Condición sísmica: El análisis considera los casos estático y sísmico. El caso estático permite evaluar las condiciones actuales de estabilidad, mientras el caso sísmico considera para el cálculo un coeficiente de aceleración sísmica para simular el efecto de un terremoto.

Para el análisis sísmico el modelo utiliza el método pseudo‐estático, el cual asume un coeficiente sísmico a modo de sobrecarga horizontal de 0.40.

Parámetros resistentes: A partir de los resultados de laboratorio y a datos obtenidos de un análisis de la literatura especializada en cuanto a las propiedades geotécnicas de suelos, se resumen los valores empleados en el modelo.

34

5. DISEÑO METODOLOGICO El trabajo investigativo desarrollado permite incluirse en el campo de acción de la investigación de tipo descriptiva de campo y experimental, pues desarrolla principios elementales de las dos clases de investigación, creando un escenario en donde se combinan criterios recopilados como información primaria in situ para ser analizados a través de pruebas que se convertirán en el soporte para la realización de actividades futuras, permitiendo la toma de decisiones como resultado del proceso adelantado. Por tratarse de una investigación aplicada, en donde se da el principio de la utilización de los conocimientos en la práctica, para posteriormente ser aplicados en un proyecto que beneficiará a la comunidad de la sociedad, se definen los tres procesos básicos que estructuran la presente monografía. 5.1 DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN ACTUAL DEL RELLENO SANITARIO En esta fase se describieron las condiciones actuales del relleno sanitario, en cuanto a la cantidad de residuos sólidos que se disponen a la fecha, estado de los taludes conformados y característica más relevantes del sitio de disposición final. 5.2 TOMA DE MUESTRAS DE SUELO Se llevó a cabo la toma de muestras necesaria para efectuar los respectivos análisis de laboratorio por los distintos métodos empleados, que permitan contar con un soporte de tipo técnico para posterior realización de obras complementarias en el relleno sanitario y que sirvan de base para la propuesta geotécnica que se proyectará en el marco de ejecución del presente proyecto. Las muestras se tomaron en campo para realizar los ensayos de corte directo y granulometría. 5.2.1 Ensayos de Laboratorio Para la caracterización del material y la obtención de las propiedades de resistencia al corte se tuvo en cuenta el estudio de suelos efectuado con el apoyo del laboratorio de suelos y pavimentos CONSTRUSUELOS, donde se realizaron un (1) ensayo de granulometría por tamizado (mallas), dos (2) límites de Atterberg, dos (2) condiciones de humedad natural y un (1) de compresión y un (1) ensayo de corte directo. De las muestras de suelo extraídas se concluye que los suelos sobre los que se funda el relleno sanitario El Cucharo de San Gil, son de granulometría fina, típicamente arcilla inorgánica de baja a media plasticidad con un porcentaje de 10,58% de arenas, 0,95% de gravas y 88,47% de finos; cuyos contenidos están

35

dentro del rango definido por el autor Terraza y de acuerdo con la granulometría encontrada con una permeabilidad estimada entre 1x10-5 a 1x10-7 cm/s catalogado como muy poco permeable según la clasificación propuesta por Terzaghi y Peck (1948, 1967). 23 5.3 OBRAS Y/O ACTIVIDADES DE GEOTECNIA Una vez se cuente con el respectivo diagnóstico de las condiciones del relleno sanitario en cada uno de los componentes relevantes y los resultados de los análisis de laboratorio, se procederá a establecer un conjunto de alternativas sencillas que desde el campo geotécnico y ambiental asocie factores importantes que sustenten el desarrollo de acciones tendientes a estabilizar la masa de residuos sólidos conformada y proyectos a futuro que se ejecuten en el relleno sanitario. 5.4 ESQUEMA METODOLÓGICO

23

RICALDONI, Julio. Tablas y Ábacos, Curso de Geología de ingeniería e introducción a la mecánica de suelos, Instituto de estructuras y transporte. Departamento de Geotécnica, Universidad de la República. Montevideo: marzo de 2008, p.12 [consultado el 22 de junio de 2014], disponible en < http://www.fing.edu.uy/iet.old/areas/geotecnica/cursos/mec_suelos/material_d/tablas_abacos_08.pdf >.

UBICACIÓN DEL

RELLENO

SANITARIO

FASE

DIAGNÓSTICA

ANALISIS DE

LAS

CONDICIONES

ACTUALES

TOMA DE

MUESTRAS

IN SITU

VALIDACIÓN DE LA

INFORMACIÓN

REALIZACIÓN

DE PRUEBAS

EN EL

LABORATORIO

DE SUELOS

ANÁLISIS DE

RESULTADOS

DETERMINACIÓN

DE ENSAYOS DE

LABORATORIO

RECOPILACIÓN DE

INFORMACIÓN

PRIMARIA Y

SECUNDARIA

PROPUESTA GEOTECNICA Y

AMBIENTAL PARA LA

RECUPERACIÓN DE LOS

TALUDES DEL RELLENO

SANITARIO REGIONAL DE SAN

GIL

PROPUESTA DE

MANEJO

GEOTECNICO Y

AMBIENTAL

CONCLUSIONES Y

RECOMENDACIONES

36

6. TRABAJO DE CAMPO En el presente capitulo se describe el trabajo recopilado en campo como proceso de recopilación de la información primaria que soslaya el proyecto. 6.1 GUIA DEL TRABAJO EFECTUADO24 Es la fase de la recolección de la información de cualquier investigación con el fin de captar las características y realidades de un problema social identificado. Incluye estrategias, procedimientos instrumentos y los conocimientos pragmáticos de la Metodología. 6.1.1 Muestreo de suelo 25 Frecuentemente se habla de la importancia de un buen muestreo de suelos, pero en muchos casos se cuestiona cuan intensivo, frecuente y a que profundidad debe ser, particularmente debido a la incertidumbre que se genera de acuerdo a los objetivos planteados. El suelo no es homogéneo y lo caracterizan diferentes tipos de variaciones. Las propiedades del suelo (fertilidad, textura, capacidad de almacenamiento de humedad, permeabilidad, pH, capacidad de intercambio catiónico, concentración de carbono orgánico, concentración de elementos químicos y fases minerales presentes entre otros), varían de un lugar a otro, e inclusive a través de los diferentes horizontes de un mismo perfil. Dado que es impracticable muestrear el campo entero, se debe confiar en la práctica de extraer submuestras para estimar estas propiedades. La intensidad del muestreo para una exactitud dada, dependerá de cuan variable sea el sistema bajo estudio. La parte crítica en un buen programa de análisis de suelos es la obtención de una muestra que sea representativa de un área de extensión relativa. Existen diferentes maneras de obtener una muestra representativa. Un esquema sencillo, y el más usado, consiste en tomar submuestras al azar a lo largo del área, mezclándose luego para obtener una muestra compuesta que irá al laboratorio, o llevando individualmente cada submuestra a analizar. Una muestra compuesta es adecuada pero no da idea de la variabilidad del campo.

24

Manual Práctico Investigación de la Contaminación del Suelo, [consultado el 22 de junio de

2014], disponible en <http://www.ingurumena.ejgv.euskadi.net/contenidos

/manual/manual_practico_suelo/es_doc/adjuntos/manual_practico.pdf>. 25 ROQUET, María Belén, Guía de trabajos prácticos, GEOQUÍMICA DEPARTAMENTO DE

GEOLOGÍA-UNSL, 2013, p.18- [consultado el 20 de junio de 2014], disponible en <

http://www0.unsl.edu.ar/~geo/materias/geoquimica/documentos/practicos/Trabajo_Practico_2_%20

Muestreo.pdf>.

37

El envío individual de cada submuestra es más costoso, pero provee información de la variabilidad del área. Otro plan de muestreo implica la división del área en sub-unidades dentro de las cuales se toman muestras compuestas al azar. Este es un esquema de muestreo al azar estratificado, donde la estratificación se hace en base a criterios dados por el conocimiento del sistema. Por ejemplo ocurrencia de distintos tipos litológicos; distintas morfologías, vegetación, etc. Este esquema tiene la ventaja de incrementar la precisión, sin aumentar sustancialmente los costos. Un plan de muestreo muy usado es el sistemático o de grilla o mallado, como también se le suele llamar. Las muestras son tomadas a intervalos regulares en todas las direcciones, dentro del polígono definido como objeto de estudio. Este tipo de muestreo ha sido extensamente aceptado debido al potencial de incremento en la exactitud de los análisis de suelos, además de que pueden hacerse interpolaciones en puntos no muestreados tomando en cuenta los valores obtenidos en los puntos de muestreo vecinos a través de la grilla. En definitiva, el plan ideal de muestreo debería incluir la menor área posible que se pueda tratar como una unidad. Generalmente, existe un compromiso entre el área mínima deseada para la mejor exactitud y la aceptada por menores costos. 6.1.2 Técnica del muestreo Además de elegir el plan de muestreo para reducir la variabilidad al mínimo, los errores de muestreo pueden ser minimizados siguiendo técnicas de muestreo adecuadas. En primer lugar, siempre es bueno asegurarse de la limpieza del material, en lo posible fabricado en acero inoxidable, libre de hongo o cromados, en especial para el análisis de elementos traza. La muestra compuesta debe ser bien homogenizada antes de guardarla en la bolsa debidamente rotulada para su transporte al laboratorio. Para el caso de estudios de impacto ambiental debido a un uso dado del suelo los muestreos tienen un carácter temporal. Tanto el tiempo, como la frecuencia y la profundidad dependen de la movilidad del nutriente o del o los parámetros que se estén monitoreando. Luego de la toma de muestras, las mismas deben ser conservadas en frío para su transporte al laboratorio en caso de que se tenga contemplado el estudio de algún compuesto orgánico que pueda ser degradado por microorganismos, o uno muy volátil. De no ser así el enfriamiento no es necesario.

38

Gráfica 1. Instrumentos comúnmente usados para el muestreo de suelos

Barrena (sacamuestras) para suelos pedregosos

Calicata Barreno de muestreo de suelo

Fuente: ROQUET, MARÍA BELÉN, Guía de trabajos prácticos, Geoquímica Departamento de

Geología-UNSL, 2013. 6.1.3 Cantidad de muestra Por lo general para una muestra de suelos es suficiente con aproximadamente 500 gramos, o sea el 0,00005% del peso medio de la capa superficial de una hectárea. La importancia de obtener una muestra de suelos representativa y manejarla adecuadamente no debe ser desestimada. Sin embargo esta cantidad sigue siendo una generalidad. En último caso los objetivos del trabajo de investigación, y en consecuencia, la cantidad y el tipo de análisis y de especies que se van a determinar, son las que definen la cantidad mínima de muestra que se debe colectar en campo. 6.1.4 Ensayo de Penetración Estándar (Standard Penetration Test ASTM D

1586)

Descripción: Las pruebas de campo adquieren una gran importancia en los suelos muy susceptibles a la perturbación y cuando las condiciones del terreno

39

varían en sentido horizontal y vertical. El método de prueba in situ más ampliamente utilizado es el de penetración.

El SPT (standard penetration test) o ensayo de penetración estándar, es un tipo de prueba de penetración dinámica, que es empleado para realizar ensayos en terrenos que se requiere realizar un reconocimiento geotécnico.

Objetivos del ensayo s.p.t.

Determinar la Compacidad y la Capacidad de Soporte del suelo no cohesivo

Tomar muestras representativas del suelo

Hallar correlación entre: El número de golpes, N, medido y la compacidad

ᵠ y la resistencia a la compresión simple por medio de tablas o ábacos ya

existentes

Principio del ensayo: El ensayo SPT se realiza en el interior de sondeos durante la perforación, consiste básicamente en encontar el número de golpes (N) que se necesitan para introducir dentro de un estrato de suelo, un toma muestras (cuchara partida hueca y cilíndrica) de 30 cm de largo, diámetro exterior de 51mm e interior 35mm, que permite realizar tomas de muestra naturalmente alterada en su interior, a diferentes profundidades (generalmente con variación de metro en metro).El peso de la masa esta normalizado, así como la altura de caída libre, siendo éstos respectivamente 63.5 kg y 76.2 cm.

Donde se realiza: Este ensayo se realiza en depósitos de suelo arenoso y de arcilla blanda; no es recomendable llevarloa cabo en depósitos de grava, roca o arcilla consolidada, debido a los daños que podría sufrir elequipo de perforación al introducirlo dentro de dichos estratos.

Equipo: Pesa 63.5 kg con una altura de caída de 76.2 cm

Barras y brazos de perforación

Toma muestra o tubo partido con las siguientes dimensiones:

Largo: 50 cm

Diámetro exterior: 51 mm

Diámetro interior: 35 mm

Peso total 70N (16 lb.)

40

Trípode de carga

Flexómetro

Fundas de plástico

Tarjetas de identificación Gráfica 2. Trípode de carga; toma muestras

Fuente: ROQUET, MARÍA BELÉN, Guía de trabajos prácticos, Geoquímica Departamento de Geología-UNSL, 2013.

Procedimiento: El método de Penetración Estándar es el más ampliamente usado para la exploración de suelos, y comprende dos etapas:

El sondeo: Consiste en hacer una perforación con barreno, inyección de agua o sondeo rotatorio usando un taladro con movimientos de rotación de alta velocidad y circulando agua para extraer los detritos. En los suelos firmes el sondaje se mantiene abierto por la acción del arco del suelo; en las arcillas blandas y en las arenas situadas debajo del nivel freático, el sondaje se mantiene abierto hincando un tubo de acero (tubo de entibado o camisa).

41

Gráfica 3. Penetrómetro en el barreno utilizado como camisa de revestimiento

Fuente: ROQUET, MARÍA BELÉN, Guía de trabajos prácticos, Geoquímica Departamento De Geología-UNSL, 2013.

El muestreo: Se realiza el sondeo hasta la profundidad establecida, y a continuación se lleva al fondo de dicha perforación una cuchara normalizada que se hinca 15 cm (6’’) en la capa a reconocer, a fin de eliminar la zona superficial parcialmente alterada, por efectos del procedimiento utilizado durante la ejecución del sondaje.

Se hace una señal sobre el varillaje y se cuenta el número de golpes (N) necesarios para hincar de nuevo la cuchara, la profundidad de 30 cm (12’’).

Utilizando la pesa de 63.5 kg con una altura de caída de 76.2 cm. Entonces el parámetro medido será: N=N1+N2, donde: N1: Es el número de golpes necesarios para hundir el toma muestras 15cm.N2: Es el número de golpes que se necesita para hundir los 15 cm. restantes del toma muestras.

42

Gráfica 4. Proceso de penetración

Fuente: ROQUET, MARÍA BELÉN, Guía de trabajos prácticos, Geoquímica Departamento De Geología-UNSL, 2013.

Si por algún motivo el número de golpes necesarios para hincar cualquier intervalo de 15 cm es superior a 50, entonces el resultado del ensayo deja de ser la suma que se indica anteriormente para convertirse en RECHAZO, teniéndose que anotar la longitud hincada en el tramo en el cuál se han alcanzado los 50 golpes. El ensayo se da por finalizado cuando se alcanza este valor. Finalmente se abre la cuchara partida y se toma la muestra de su interior, para realizar los ensayos correspondientes, (contenido de humedad, granulometría, límites de consistencia, peso específico).Las muestras recuperadas en el penetrómetro que mantienen su forma cilíndrica pueden ser usadas para pruebas de compresión sin confinamiento. Se recomienda que las muestras recuperadas del suelo se introduzcan en unos recipientes herméticos, en los que se fijaran unas etiquetas donde mencionen: localización, denominación del sondeo, fecha, numero de muestra, profundidad de ensayo, resistencia a la compresión del terreno.

43

Gráfica 5. Extracción del material de muestra

Fuente: ROQUET, MARÍA BELÉN, Guía de trabajos prácticos, Geoquímica Departamento De Geología-UNSL, 2013.

6.1.5 Aplicación Este ensayo tiene como principal utilidad la caracterización de suelos granulares (arenas o gravas arenosas) en las que se hace muy difícil o imposible obtener muestras inalteradas para los ensayos en el laboratorio. El valor de los golpes obtenidos en un ensayo de penetración es un dato indicativo de la consistencia que posee un terreno susceptible de su utilización para la caracterización o diseño geotécnico. Cuando el terreno que se estudia es grava, la cuchara no puede hincarse en el terreno, pues se dobla, por lo que usualmente su sustituye por una punta maciza de la misma sección (no normalizada). Por ende en éste caso el ensayo no proporciona muestra y el golpeteo que se obtiene debe corregirse dividiendo por un factor que se considera del orden de 1.5. La frecuencia habitual para la realización del SPT a lo largo del sondeo es de un ensayo de 2 a 5metros, o incluso mayor, en función de las características del terreno.

44

6.1.6 Hoja de toma de datos en campo El modelo de hoja de campo que se observa a continuación, fue el utilizado en la obtención de la información proveniente de la toma de muestras para laboratorio de suelos. PROYECTO_______________________________________________________ Localización _______________________________Sondeo No. _____________ Elevación ____________________Fecha de inicio________________________ Nivel freático________________ Fecha de finalización ____________________

Profundidad (pies)

Muestra No.

Clasificación de campo

1 2 3 N RECOBRO (Pulgadas)

Fuente: Las Autoras

6.1.7 Preparación de muestras de suelo para análisis26

Una vez recibida la muestra de suelo en el laboratorio, se registra y sigue el procedimiento de custodia y preservación adecuado, y luego, antes de proceder a realizar análisis granulométrico, de límites de Aterberg, comprensibilidad, corte

26 www.upct.es/~minaeees/preparacion_analisis_suelos.doc

45

directo y para la mayoría de ensayos, se procede a una preparación previa en forma general; que consiste en las siguientes operaciones:

Tamizado: La muestra se hace pasar a través de un conjunto de tamices de distintos diámetros, ayudándose de una mano de mortero con cuerpo de goma, de esta forma se separan grava y piedras o trozos de vidrio, componentes que usualmente no deben suponer más del 1% de la masa total. Si sobrepasan ese contenido, hay que pesarlos y expresar el resultado como % de grava.

Secado: una vez tamizada la muestra se deposita sobre un papel limpio y se deja secar al aire. También se puede secar en estufa o con corriente forzada de aire caliente pero sin sobrepasar los 40ºC, o en algún caso los 60ºC.

Una vez seco el material se desmenuza, deshaciendo los terrones con ayuda del mortero o mazo de goma hasta obtener un material de aspecto homogéneo.

Se cuartea, bien con un riffler, con un divisor rotatorio o por cuarteo

Se repiten las operaciones 3 y 4 hasta obtener la muestra de ensayo con la masa adecuada y con tamaño de partícula que le permita pasar a través de los tamices para la mayoría de los ensayos. En el caso del ensayo de corte directo la muestra no debe ser triturada, esta debe estar compacta para proceder a efectuar la prueba. Para el ejercicio del ensayo de los límites de Aterberg, se debe adicionar un poco de agua a la muestra para obtener los resultados esperados.

Una vez obtenida la muestra de ensayo, se puede comenzar a operar, en cada caso siguiendo la norma adecuada.

6.2 INVESTIGACIONES DE CAMPO La exploración del subsuelo se llevó a cabo mediante la ejecución de dos (2) sondeos con equipo mecánico de rotación - percusión, alcanzándose una profundidad de investigación media de 12.0 metros. De las muestras obtenidas se seleccionaron aquellos horizontes representativos para la realización de ensayos de clasificación y corte directo.

46

Fotografía 2. Ejecución del sondeo 1

Fuente: Las Autoras

El perfil de suelo identificado para el área del primero y segundo sondeo corresponde a depósitos coluviales, matriz soportados de espesores medios entre 10 y 15 metros. Estos depósitos subyacen sobre unidades de rocas compuestas por lutitas de color gris oscuro que se intercalan con delgados niveles de calizas fosilíferas y que pertenecen a la Formación Paja. Fotografía 3. Ejecución del sondeo 2

Fuente: Las Autoras

47

6.3 PROCESO DE PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS

Fuente: Las Autoras

6.4 RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN EN CAMPO 6.4.1 Descripción geológica El trabajo de campo efectuado, las observaciones realizadas y los análisis de laboratorio, evidencian para el predio La Vega, ubicado en la vereda El Cucharo del municipio de San Gil, lugar en el que ha fundado el relleno sanitario regional El Cucharo las siguientes características más predominantes.

48

Geología regional: En el municipio de San Gil las rocas sedimentarias ocupan un 100% del área total del municipio, no están representadas las rocas ígneas y las rocas metamórficas. Rocas de edad Jurásica

Formación Girón (Jg): Se refiriere a un conjunto grueso de areniscas, arcillas rojas con manchas blancas y verdes junto con lutitas pardo-morados. Posteriormente la Formación Girón ha sido discutida por diversos autores, por ejemplo Langenheim27 señala el cañón del río Lebrija como la localidad tipo, definiendo su límite superior con la Formación Tambor y el inferior con la Formación bocas, ambos como de tipo discordante. Cediel28, estudia esta localidad tipo e indica un espesor de 4650m, dividiéndola en 7 conjuntos, dándole el rango de grupo Girón, por observación de un octavo conjunto suprayacente denominado Formación los Santos y concluye que este grupo corresponde a una “Serie sedimentaria post-orogénica, una molasa típica”.

En el área de San Gil, la unidad está ocupa parte de la vereda Cañaveral Alto, junto al Rio Mogoticos. Consta de areniscas de grano grueso a conglomeráticas bien cementadas, haciéndose más conglomeráticas hacia la base. La variación de esplendor de Girón parece ser el resultado de una sedimentación marginal, cerca al área de suministro o también por procesos erosivos post-sedimentación. La Formación Girón infrayace en aparente concordancia a la Formación Arcabuco. Aunque, en el área del municipio de San Gil está en contacto con la Formación Tambor. La edad del Girón ha sido discutida ampliamente; considerándose en este informe como Jurásico superior con base en suposición estratigráfica.

Rocas de Edad Cretácico: el cretáceo representado, por rocas sedimentarias

distribuidas ampliamente. presenta un rango de edad desde el berriasiano superior hasta el cenomaniano y abarca las formaciones cumbre, tambor, rosablanca, paja, tablazo y simití

Formación Tambor (Kita): Esta unidad fue cartografiada aplicándole el nombre de Tambor a todas las areniscas que forman la parte baja del Cretáceo.

En el área de San Gil, esta unidad aflora en las veredas. Puente Tierra Cañaveral Alto, Cañaveral Bajo y Boquerón. En contacto fallado con la Formación Rosablanca, Consta de areniscas feldespáticas bien cementadas y

27

Construsuelos LTDA, Laboratorio de suelos y pavimentos, Estudio de suelos. Bucaramanga: 2014, 28 p. 28

Ibíd., p. 18

49

conglomerados. Sin embargo, ante la poca claridad referente a esta unidad y mientras se someta a un examen minucioso se ha optado por llevar la Formación Tambor hasta el Rio Mogoticos. La Formación Tambor suprayace a la Formación Girón, le infrayace a la Formación Rosablanca. Aunque, en el área del municipio de San Gil está en contacto fallado con esta Formación.

Formación Rosablanca (Kir) : Su nombre deriva del Cerro Rosablanca. Sin embargo, la sección mejor expuesta se encuentra en el Cañón del río Sogamoso, donde se determinó un espesor de 425 m, constituido por calizas duras, grises, fosilíferas.

En el municipio de San Gil se reconoció en las veredas: Puente Tierra Cañaveral Alto, Resumideros Cañaveral Bajo, hoya de monas y Boquerón. Consta de caliza gris oscura, cristalina con algunas intercalaciones y shales grises calcáreos. La unidad descansa normalmente sobre la Formación Cumbre, e infrayace de igual manera a la Formación Paja.

Formación Paja (Kip) : Al hablar de esta formación, se hace referencia a una sucesión de Shale negros, ligeramente calcáreos y micáceos, un espesor entre 125 y 625 m su Nombre se deriva de la quebrada La Paja, situada entre Bucaramanga y San Vicente de Chucurí. En el municipio de San Gil se identifican en las veredas: Cucharo, Volador, Ojo de Agua, Casco Urbano, El Jobito y Bejarana Bajo. . Consta de Shale negros, ligeramente calcáreos y micáceos. Ocupa el 368 has del municipio. La Formación Paja suprayace al sur a la Formación Ritoque y cuando esta unidad se acuña o cambia de facie, se pone en contacto normal con las calizas de Rosablanca.

Formación Tablazo (Kit)

Se hace alusión a formación representada por calizas duras, cristalinas hacia las partes superior y margas, calizas arcillosas la parte inferior, que difieren en la carretera Bucaramanga- San Vicente de Chucurí, en el sector del río Sogamoso. En el área del municipio de San Gil la unidad en las veredas: Cucharo, Volador, Guarigua Alto, Guarigua Bajo, Ojo de Agua, Egidos y Pericos, Casco Urbano, El Jobito, Bejarana Alto, Bejarana Bajo, Santa Rita, Buenos Aires, Jaral-San Pedro, Santa Bárbara, Hoya de Monas, Versalles, Resumidero,

50

Tabor, Campo Hermoso, Montecitos Bajo, , Montecitos Alto y Las Joyas. Consta en general de una alternancia de calizas gris azulosa cristalina, en parte fosilífera y Arcillolita gris oscura, generalmente calcárea y micácea. Hacia el tope se observa intercalaciones de Areniscas. La Formación Tablazo se caracteriza en esta región por formar fuertes escarpes. La formación Tablazo adquiere un carácter más arenoso hacía esta región de Charalá, conservando sin embargo sus características litológicas predominantes que permiten reconocerlo. La Formación Tablazo infrayace conformemente al Simití y descansa en concordancia sobre la Formación Paja. La edad es considerada como Aptiano superior-Albiano inferior.

Formación Simití (Kis): Su nombre se debe a los geólogos de INTERCOL, que describen una sucesión de arcillolitas grises oscuras, localmente calcáreas, con espesor de 410 m, determinado en la Ciénaga de Simití, lo refiere como un conjunto San Gil superior. Esta unidad se observa en las partes altas de la región de mesas y cuestas (norte y sur de San Gil) formando superficies suavemente onduladas. Consta de arcillolita gris a crema con nódulos ferruginosos, alternando con areniscas arcillosas grises a pardas de grano fino, micáceas, con esporádicos nódulos ferruginosos y en ocasiones con lentes de calizas algo arcillosas gris a parda. En San Gil aflora en las veredas: Guarigua Alto, Guarigua Bajo, La Flora, La Laja, Egidos y Pericos, Montecitos Bajo, , Montecitos Alto, Chapala, Las Joyas, Bejarana Alto, Santa Rita, Buenos Aires, San José, Jaral-San Pedro, Santa Bárbara, Alto Encinal, Versalles, Resumidero, Tabor y Campo Hermoso. Ocupando 5.539 Has.

Cuaternario

Depósitos Aluviales (Qal): Se incluye bajo la denominación de depósitos aluviales a los materiales depositados en los valles actuales de los ríos y quebradas mayores comúnmente estrechos, limitando su extensión localmente. Ocupa un área no cartografiable en el municipio, El principal depósito se encuentra sobre los ríos: Fonce, y Mogoticos, en las veredas: Cañaveral alto, Cañaveral bajo, Boquerón, Hoya de Monas, Santa Bárbara, Jaral-San Pedro, Casco Urbano, Ojo de Agua, Cucharo y Bejarana Bajo. Se compone de gravas, cantos de rocas sedimentarias en matriz areno limosa suelta y algunos niveles de arena y limo.

51

Depósitos de Derrubios (Qd).: Se observa depósitos de material de derrubio, distinguiéndose los depósitos de las veredas: Bejarana Bajo, Jaral-San Pedro, Jobito, Casco Urbano, Ojo de Agua, Cucharo, y Volador. Lo constituyen cantos de rocas sedimentarias angulares y semi angulares en matriz limo arcillosa y arcillo arenosa. Ocupa 1780 has en el municipio.

Geología local: El sector en estudio lo conforman por depósitos coluviales de espesor medio entre 8 y 15 metros, compuestos por cantos y bloques de roca caliza matriz soportados. La matriz de estos depósitos está compuesta por lutitas de color gris oscuro.

Bajo estos depósitos se encuentra horizontes de lutitas de color gris oscuro, que se intercalan con delgados niveles de roca caliza.

Fotografía 4. Horizontes de roca caliza, intercalada con lutitas, pertenecientes a la Formación Paja. Imagen tomada en alrededores de la zona en estudio.

Fuente: Las Autoras

52

Fotografía 5. Depósitos coluviales en la zona de estudio

Fuente: Las Autoras

Fotografía 6. Erosión laminar intensa en el área del proyecto

Fuente: Las Autoras

53

Geología estructural: El marco tectónico del área es la posible resultante de una orogenia pre-Girón que facilitó los depósitos molásicos de Girón. Después se produce la acumulación de los estratos del Arcabuco que sufre plegamientos y hundimientos, permitiendo de esta manera la posterior sedimentación marina y discordante del cretáceo. Por último la Orogenia Andina levantó la cordillera oriental, afectando todo el conjunto originando pliegues y fallas longitudinales y transversales.

En esta parte de la cordillera se han diferenciado tres regiones que modelan estructuralmente el área. San Gil pertenece al área de Charalá- Oiba- Vado Real.

Fallas: se caracteriza por presentar una tectónica de fallas y plegamientos relativamente estrechos

Está limitada al oriente por la falla de Riachuelo, al occidente por la falla de confines y más al sur por los escarpes de la formación Tablazo. Los principales elementos tectónicos son: Fallas de Riachuelo Falla de Ocamonte: Falla de Confines

Falla Las Cruces – Curiti, siendo esta la principal falla presente en el Municipio de San Gil, el cual tiene una dirección aproximada norte-sur, con una longitud cercana a los 45 Km, a partir de Ocamonte, para terminar en Jordán; presenta características de simple lineamiento. Localmente el plano de falla alcanza hasta 50º, de inclinación al Oeste. El desplazamiento lateral y vertical no fue determinado, afectando solo rocas del cretáceo inferior. 6.5 RESULTADOS DE ENSAYOS DE CAMPO Y LABORATORIO 6.5.1 Penetración Estándar

A continuación se presentan los resultados de los ensayos de penetración estándar (S. P. T.) y clasificación (s.u.c.s), para cada uno de los sondeos ejecutados. Tabla 2. Valores de N corregido para el Sondeo 1 Profundidad N h(m) Peso

unitario N1 N160 Angulo de

fricción

0,00 - 0,45 34 0,45 1,76 63 39 38

0,45 - 0,90 34 0,9 1,76 55 34 37

0,90 - 1,35 73 1,35 1,76 108 68 45

54

1,35 - 1,80 41 1,8 1,76 57 36 37

1,80 - 2,25 32 2,25 1,76 42 26 35

2,25 - 2,70 44 2,7 1,76 55 34 37

2,70 - 3,15 97 3,15 1,76 116 73 47

3,15 - 4,65 BARRENA

4,65 - 6,15 BARRENA

6,15 - 7,65 BARRENA

7,65 - 9,10 BARRENA

9,10 - 10,60 BARRENA

10,60 - 12,00 BARRENA

Fuente: CONSTRUSUELOS LTDA, Laboratorio de suelos y pavimentos, Estudio de suelos Relleno sanitario El Cucharo San Gil, Santander

Tabla 3. Valores de N corregido para el Sondeo 2

Profundidad N h(m) Peso

unitario N1 N160 Angulo de

fricción

0,00 - 0,45 14 0,45 1,76 26 16 33

0,45 - 0,90 43 0,9 1,76 70 43 39

0,90 - 1,35 43 1,35 1,76 64 40 38

1,35 - 1,80 35 1,8 1,76 49 30 36

1,80 - 2,25 54 2,25 1,76 71 44 40

2,25 - 2,70 80 2,7 1,76 100 63 44

4,60 - 4,10 BARRENA

4,10 - 5,60 BARRENA

6,60 - 7,10 BARRENA

7,10 - 8,60 BARRENA

8,60 - 10,10 BARRENA

10,10 - 12,00 BARRENA

Fuente: CONSTRUSUELOS LTDA, Laboratorio de suelos y pavimentos, Estudio de suelos Relleno sanitario El Cucharo San Gil, Santander

6.5.2 Ensayos de Laboratorio

De las muestras obtenidas se compararon para realizar sobre lo más representativo ensayos de clasificación, tales como humedades, granulometrías por mallas con lavado y límites de consistencia. Los resultados de los ensayos de laboratorio se encuentran como Anexos.

Tabla 4. Resumen de ensayos para cada uno de los sondeos

55

SONDEO PROF.

METROS N

G/p CLASIF SUCS

NIVEL FREÁT.

LL IP PPT 200 HUMED %

1

0.00 - 0.45 39 -- 14.71

0.45 - 0.90 34 -- 5.43

0.90 - 1.35 68 -- 5.12

1.35 – 1.80 36 -- 5.11

1.80 – 2.25 26 -- 5.24

2,25 - 2,70 34 -- 10.37

2,70 - 3,15 73 CL -- 44.00 20.74 90.55 6,08

3,15 - 4,65 -- 13,04

4,65 - 6,15 CL -- 33.00 16.85 55.67 22,94

6,15 - 7,65 -- 15,81

7,65 - 9,10 GC -- 25.00 12.32 46.81 12,63

9,10 - 10,60 8,24

10,60 - 12,00 GC 41.00 20.66 49.70 12,48

2

0,00 - 0,45 16

0,45 - 0,90 43

0,90 - 1,35 40

1,35 - 1,80 30 CL -- 41.00 21.90 84.98

1,80 - 2,25 44

2,25 - 2,70 63 GC -- 26.00 12.33 46.23

4,60 - 4,10

4,10 - 5,60 CL -- 34.00 16.52 94.65

6,60 - 7,10 SC -- 31.00 16.64 44.11

7,10 - 8,60 GC -- 27.00 13.33 19.46

8,60 - 10,10 CL -- 24.00 11.70 70.08

10.10 – 12.00 CL -- 29.00 15.78 53.53

Fuente: Construsuelos LTDA, Laboratorio de suelos y pavimentos, Estudio de suelos Relleno sanitario El Cucharo San Gil, Santander

6.5.3 Criterios para determinar la capacidad de soporte de los suelos29

Suelos granulares: Se consideró el comportamiento del suelo como típicamente granular en los casos en que exista un claro predominio de arenas, gravas, limos no plásticos o mezclas de los mismos en la composición de los suelos.

Cimentación Superficial: se determinó la capacidad de carga con base en los resultados de los ensayos de penetración standard, utilizando las ecuaciones donde se relaciona n con presión permisible para diferentes anchuras desarrolladas por terzaghi y peck.

29

Construsuelos LTDA, Op. cit, p. 22

56

B

BNqa

2

13360.0

2

Meyerhof también publicó ecuaciones similares a la anterior de la forma:

piesBparaB

DfNqa 42.01

8

piesBparaB

Df

B

BNqa 433.01

1

12

2

piesBparaB

Df

B

BNqa 433.01

3.0

12

2

piesBparaB

DfNqa 433.01

5

3

Qa = presión permisible neta en el suelo en kg/cm2 para un asentamiento máximo estimado de 1". El valor de la capacidad portante estará limitado a un asentamiento dado de 2.5 cm. Empleando la ecuación de Meyerhoff que relaciona la capacidad de soporte de los suelos y los valores de N de la prueba de penetración estándar, tenemos:

piesBparaB

Df

B

BNqa 433.01

1

12

2

continuancimentaciópiesBparaB

DfNqa 433.01

5

3

Donde: qa = Presión admisible de contacto en kg/mc2

N = Número de golpes/pie del ensayo de penetración estándar B = ancho del cimiento en metros (1.00 m). Df = Profundidad de desplante

57

Suelos cohesivos: Se consideran el comportamiento del suelo como cohesivo en los casos en que se predomine la presencia de suelos arcillosos y limo arcillosos plásticos.

Cimentación Superficial: se determinó la capacidad de soporte del suelo, utilizando la ecuación deducida por terzaghí, tomando el comportamiento del

suelo bajo condiciones no drenadas ( = 0) La ecuación es: qa = Cu * Nc / F.S. En la cual qa = Capacidad de soporte admisible NETA del suelo Cu = Resistencia al corte no drenado.

Nc = Factor de capacidad de carga = 5.14 para = 0 F.S. = Factor de seguridad = 3.0 Figura 5. Correlación de la resistencia al corte no drenado y valores de N (Sower, 1979)

Correlacionando el valor del SPT acorde con el tipo de suelo se tomó la capacidad de soporte para los suelos de carácter arcilloso, de acuerdo a la siguiente correlación de la resistencia al corte no drenado y valores de N.

58

Tabla 5. Relación entre N y qa cimentación, para el sondeo 1

Profundidad z N160 Coeficiente de balasto kg/cm

3

qa Kg/cm

2

0,00 - 0,45 0,45 39 7,09 2,32

0,45 - 0,90 0,9 34 6,18 2,15

0,90 - 1,35 1,35 68 12,36 4,58

1,35 - 1,80 1,8 36 6,55 2,64

1,80 - 2,25 2,25 26 4,73 1,91

2,25 - 2,70 2,7 34 6,18 2,49

2,70 - 3,15 3,15 73 13,27 5,35

Fuente: Construsuelos LTDA, Laboratorio de suelos y pavimentos, Estudio de suelos Relleno sanitario El Cucharo San Gil, Santander

Tabla 6. Relación entre N y qa, para el sondeo 2

Profundidad z N160 Coeficiente de balasto kg/cm

3

qa Kg/cm

2

0,00 - 0,45 0,45 16 2,91 0,95

0,45 - 0,90 0,9 43 7,82 2,72

0,90 - 1,35 1,35 40 7,27 2,70

1,35 - 1,80 1,8 30 5,45 2,20

1,80 - 2,25 2,25 44 8,00 3,23

2,25 - 2,70 2,7 63 11,45 4,61

Fuente: CONSTRUSUELOS LTDA, Laboratorio de suelos y pavimentos, Estudio de suelos Relleno sanitario El Cucharo San Gil, Santander

Tabla 7. Relación entre N y qa cimentación continua, para el sondeo 1

Profundidad z N160 Coeficiente de balasto kg/cm

3

qa Kg/cm

2

0,00 - 0,45 0,45 39 7,09 3,78

0,45 - 0,90 0,9 34 6,18 3,40

0,90 - 1,35 1,35 68 12,36 7,45

1,35 - 1,80 1,8 36 6,55 3,90

1,80 - 2,25 2,25 26 4,73 2,85

2,25 - 2,70 2,7 34 6,18 4,02

2,70 - 3,15 3,15 73 13,27 9,43

Fuente: CONSTRUSUELOS LTDA, Laboratorio de suelos y pavimentos, Estudio de suelos Relleno sanitario El Cucharo San Gil, Santander

59

Tabla 8. Relación entre N y qa cimentación continua, para el sondeo 2

Profundidad z N160 Coeficiente de balasto kg/cm

3

qa Kg/cm

2

0,00 - 0,45 0,45 16 2,91 1,36

0,45 - 0,90 0,9 43 7,82 4,39

0,90 - 1,35 1,35 40 7,27 4,25

1,35 - 1,80 1,8 30 5,45 3,23

1,80 - 2,25 2,25 44 8,00 5,12

2,25 - 2,70 2,7 63 11,45 7,78

Fuente: CONSTRUSUELOS LTDA, Laboratorio de suelos y pavimentos, Estudio de suelos Relleno sanitario El Cucharo San Gil, Santander

6.5.4 Caracterización geotécnica

En la zona de estudio donde se encuentra localizado el relleno sanitario El Cucharo del municipio de San Gil, afloran depósitos coluviales que cubren parcialmente unidades de lutitas y calizas pertenecientes a la Formación Paja.

Comportamiento del suelo: Los materiales presentes están compuestos por arcillas arenosas (Cl), arenas arcillosas (Sc), y gravas arcillosas (gc), provenientes del desgaste de taludes de unidades de rocas calcáreas y arcillosas, pertenecientes a las formaciones Paja y Tablazo.

Fotografía 7. Aspecto cuerpos coluviales en el área de estudio

Fuente: Las Autoras

60

El área aunque que está conformada por depósitos de ladera, es una zona de carácter estable, sin presencia de niveles freáticos. Los suelos presentes no se hallan saturados, ofreciendo humedades naturales entre 5% y 20%. En el área de influencia al sondeo 1 se encuentra una laguna de menor extensión que no ha afectado el área aferente; sin embargo se recomienda desaguar es cuerpo de agua.

Tabla 9. Propiedades de los materiales, valorados con ensayo de corte directo (profundidad 9.10 metros)

MUESTRA COHESION Kg/cm2 ANGULO DE FRICION (°) DENSIDAD HUMEDA KN/m3

Sondeo 1 0.36 25 1.76

cc3

2'

tan3

2tan '

'2

1

3

2 ''́ BNqNcNq qcu

233 /85.5)53.3)(2.1)(/6.17)(5.0()77.4)(0.3)(/6.17()34.12(3

2*2/36 mkNmmkNmmkNmKNqu

2/5.19/2043

7.585 2 mtnmkNFS

qq u

adm

6.6 DIAGNÓSTICO DE LAS CONDICIONES DEL RELLENO SANITARIO REGIONAL

6.6.1 Condiciones de tipo general El relleno sanitario Regional El Cucharo del municipio de San Gil, es un sitio de disposición final de residuos sólidos provenientes de un número significativo de municipios del Departamento de Santander que ofrece a las poblaciones asentadas en estas localidades y a las administraciones municipales una alternativa de solución frente al manejo de los residuos sólidos frente a la ausencia de lugares autorizados legal y ambientalmente para este fin. El relleno sanitario es tipo trinchera, a la fecha se han clausurado 5 fosas, las cuales aún no cuentan con la ejecución de las labores de clausura y postclausura y su administración, operación y control está a cargo de la empresa prestadora de

61

los servicios de acueducto, alcantarillado y aseo de San Gil ACUASAN E.I.C.E-E.S.P.

6.6.2 Material que ingresa al sitio de disposición final En forma mensual al relleno sanitario ingresan aproximadamente 1.300 toneladas de residuos sólidos, provenientes de 16 municipios de las provincias Guanentina, Comunera y de Vélez, desechos que ingresan sin ningún tipo de clasificación previa, los cuales son enterrados en todas sus fracciones. 6.6.3 Operación del relleno sanitario Se comprobó que aún la empresa ACUASAN E.I.C.E-E.S.P continua recepcionando y disponiendo residuos sólidos sin previa clasificación, evidenciando el cúmulo de bolsas con desechos de origen orgánico, reciclable e inerte dispuestas en la celda en operación. En cuanto a este aspecto es importante precisar que el proceso que conlleva a dar cumplimiento a este requerimiento demanda la urgente planificación y ejecución de campañas educativas en el manejo adecuado de residuos sólidos y separación en la fuente tanto en el municipio de San Gil como en los demás municipios que disponen sus residuos sólidos en el relleno sanitario El Cucharo, como estrategia de sensibilización ambiental de los generadores de desechos, sumado a la acción efectiva de las autoridades municipales para aplicar medidas correctivas en el marco de la ejecución del Comparendo Ambiental. Una de las estrategias a corto y mediano plazo que dará solución inmediata en cuanto a este aspecto, será la articulación de acciones mediante el Plan de Gestión Integral de Residuos Sólidos-PGIRS, a través de la ejecución de los programas, proyectos y actividades estipulados en el citado Plan, relacionados con educación y sensibilización ambiental y participación comunitaria aunado al desarrollo de proyectos de valorización y aprovechamiento de residuos sólidos en cada una de las localidades que disponen los desechos en el Relleno Sanitario El Cucharo operado y administrado por la empresa ACUASAN E.I.C.E-E.S.P. Una de las actividades que ha ejecutado la empresa ACUASAN E.I.C.E-E.S.P, consiste en una campaña de separación de residuos sólidos desde la fuente mercado cubierto y zona céntrica del municipio de San Gil, capacitando puerta a puerta a los usuarios en el manejo integral de los residuos sòlidos y su adecuada clasificación. Esta campaña educativa tuvo su inicio en el mes de enero del año 2013.

62

Fotografía 8. Residuos sólidos sin clasificación en la fuente Fuente: Las Autoras

En cuanto al manejo de lixiviados se observan fugas en el sistema de recolección y en las balsas de evaporación), las cuales que discurren sobre los taludes de la celda en operación y en las deshabilitadas, situación al parecer ocasionada por que el caudal de entrada del sistema de recirculación de lixiviados es mayor que la capacidad de infiltración en el área de operación, se verificó que estos líquidos drenan hacía una zanja totalmente impermeabilizada con geomembrana tipo 60 Mils y son dirigidos hacia un filtro elaborado en un canal recubierto con geotextil y piedra (bolo de río) que en su salida cuenta con un ducto de seis (6”) pulgadas de diámetro que finalmente conduce los fluidos canalizados hacia las balsas de evaporación de lixiviados y que alimentan el sistema de recirculación.

Residuos sólidos sin previa

clasificación

63

Fotografía 9. Sistema de almacenamiento de lixiviados implementado Fuente: Las Autoras

Hacía el extremo izquierdo de la celda en operación se instalaron dos (2) tanques con capacidad de retención de 5.000 litros a los cuales están siendo conducidos y almacenados parte de los líquidos lixiviados generados en el área de disposición con el propósito de ganar tiempo hidráulico de retención y asegurar así el proceso de evapotranspiración de estos fluidos. Dichos tanques cuentan con un tubo de salida de diámetro de una (1”) pulgada, instalación que permite el riego controlado de lixiviados sobre el área en operación.

Fotografía 10. Fuga de lixiviados en una de las paredes de la celda en operación

Fuente: Las Autoras

Tanques instalados Tubería de

conducción

64

Fotografía 11. Filtro construido para controlar fugas de lixiviados Fuente: Las Autoras

El sistema de recirculación de lixiviados, cuenta funciona a través de dos (2) motobombas, de las cuales una de ellas conduce los lixiviados hacia los tanques recientemente instalados y la otra se encarga de encauzar las aguas en la parte alta del área de disposición final.

Existen tres (3) balsas de evaporación de lixiviados; en la inspección efectuada se evidenció que únicamente la balsa situada en el extremo derecho se encuentra habilitada actualmente para recibir los lixiviados provenientes de las celdas. En ella se almacenan los lixiviados provenientes de la celda clausurada los cuales hacen su salida por un tubo de ocho (8”) pulgadas de diámetro y los producidos en la celda en operación son captados a través de un tubo de diez (10”) pulgadas. La balsa ubicada en el extremo izquierdo fue desocupada totalmente, puesto que se realizarán adecuaciones y mejoramiento de forma tal que se garantice una mayor capacidad de retención y manejo efectivo de lixiviados, y que se utilizará únicamente en caso de una situación excepcional. Dichas fueron ejecutadas en el marco del desarrollo de las obras asociadas al proyecto de construcción de obras complementarias para la fosa en operación del relleno sanitario, mediante un proyecto viabilizado por la Gobernación de Santander y la Corporación Autónoma Regional de Santander CAS.

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Fotografía 12. Balsas de evaporación de lixiviados

Fuente: Las Autoras

La balsa ubicado en el centro, fue afectada por el proceso de eutrofización, debido a la abundancia anormal de nutrientes, razón por la cual desde hace varios días fue desocupada para realizar la extracción de los lodos que redujeron la capacidad de almacenamiento de la balsa a un 30%. En esta se observa el gran deterioro de la geomembrana con que se realizaron las labores de impermeabilización, observando espacios sin impermeabilización en los cuales se pueden presentar infiltración directa de lixiviados en el suelo. Es importante precisar que a pesar de que en el momento estamos frente a un tiempo de estiaje, existe un caudal de salida de lixiviados representativo, situación que permite inferir que el sistema de drenaje de estos fluidos es óptimo y se realiza en forma efectiva.

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Fotografía 13. Descarga de lixiviados y deterioro de geomembranas

Fuente: Las Autoras

En lo que tiene que ver con la restauración paisajística y ambiental del relleno sanitario, es importante señalar que en una de las celdas clausurada se realizó la siembra de Leucaena (Leucaena leucocephala), dichos árboles presentan una altura aproximada de 7-8 metros y se encuentran en buenas condiciones fitosanitarias, así mismo se evidencian rastros de siembra de Pasto Estrella (Cynodon plectostachium), pero que por las condiciones climáticas dicha plantación no ha logrado crecer y permanecer en buen estado.

Debido al fuerte verano no ha sido posible reiniciar con las labores de restauración paisajística. Con la estrategia implementada recientemente en cuanto a la instalación de los tanques para el almacenamiento de lixiviados se pretende utilizar estos líquidos para el riego de las especies vegetales que se siembren en los taludes de la celda clausurada y la celda en operación. Por otra parte se efectuó un estudio para la adquisición de especies vegetativas nativas de la zona, con la finalidad de fortalecer las cercas vivas como medida de compensación de las alteraciones ambientales generadas en el desarrollo del proyecto una vez las condiciones climáticas lo permitan. Dentro de las actividades finales se establece la etapa de cierre, clausura y postclausura de la celda en operación, para ello la empresa ACUASAN E.I.C.E-E.S.P, formulará un proyecto en el que se plantee la ejecución de las obras

Ductos de salida de

lixiviados

Piscina

Eutrofizada

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asociadas, el cual será remitido a la Autoridad Ambiental para su evaluación, aprobación, seguimiento y control. Fotografía 14. Labores de revegetalización adelantadas

Fuente: Las Autoras

El recubrimiento de los residuos sólidos se realiza diariamente una vez estos han sido dispersos y compactados en forma mecánica utilizando para tal fin una retroexcavadora de oruga marca Caterpillar 312 C y en concordancia con las especificaciones técnicas que para rellenos sanitarios estipula el RAS y el Plan de Manejo Ambiental presentado por la empresa ACUASAN E.I.C.E-E.S.P.

En cuanto al desarrollo de esta actividad se notó el mejoramiento de la forma de recubrimiento en el área actual de disposición, el espesor de la capa de material de cobertura permite que todos los residuos sólidos queden revestidos y no se observen residuos volátiles dando un aspecto paisajístico armonioso, previniendo a su vez la presencia de vectores y roedores y minimizando olores ofensivos. Actualmente el área en operación está alcanzando su máxima capacidad lo cual ha dificultado dar un aspecto visual agradable, razón por la que se ha hecho necesario el incremento del espesor de la capa de cubrimiento lo que ha disminuido la capacidad de almacenamiento de la celda. En los taludes conformados en la celda en operación la cobertura de los residuos se realiza pero el material se remueve dejando a la vista los desechos.

Siembra de

Leucaena

Rastros de siembra de

pasto estrella

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Fotografías 13. Recubrimiento diario de residuos Fuente: Las Autoras

En cuanto al cerco que impide la presencia de vectores y roedores en el área de disposición final, se proyecta que en dos meses aproximadamente será construido, tiempo en el cual se dará inicio a las labores de cierre y clausura de la celda en operación. Como medida de seguridad del área licenciada para el proyecto de disposición final de residuos sólidos y con miras a impedir el libre acceso de personas y animales al interior del relleno sanitario se fortaleció el cerco perimetral con alambre de púas y postes en madera. Así mismo vale la pena resaltar que con la construcción de las cercas vivas se tendrá el correcto aislamiento del sitio de disposición final.

Cobertura diaria de

residuos

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Fotografía 15. Aislamiento con barreras vivas y cerco perimetrales Fuente: Las Autoras

Fotografía 16. Terracetas construidas

Fuente: Las Autoras

Con el fin de garantizar la estabilidad de los taludes que conforman la masa del relleno sanitario, la empresa ACUASAN E.I.C.E-E.S.P ha construido taludes escalonados, sobre los cuales se pretende realizar una siembra intensiva de material vegetal (Pasto Estrella) u otro tipo de especie de arraigo fuerte que

Barreras vivas

Cerca

instalada

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asegure su sostenibilidad, evitando así la ocurrencia de posibles procesos erosivos por contar con un suelo totalmente desprotegido. La empresa ACUASAN E.I.C.E-E.S.P, ha construido en algunos tramos un canal perimetral alrededor del área licenciada, no obstante con base en visitas técnicas realizadas con antelación y de acuerdo a lo constatado en la inspección ocular efectuada, se debe dar continuidad en la construcción del mismo, más específicamente hacía el costado occidental. Fotografía 17. Construcción de canales perimetrales Fuente: Las Autoras

Los olores desagradables en el relleno sanitario son emanados por las principales salidas del interior del mismo como son los gases y líquidos lixiviados resultantes de la biodegradación del material orgánico dispuesto en las celdas. No se observa que se haya implementado sistema de control de gases para prevenir su movimiento indeseable hacia la atmósfera, sin embargo es importante precisar que con la implementación de las barreras vivas cuya siembra se proyecta a desarrollar una vez persista el cambio de las condiciones climáticas, se contrarrestará de cierto modo este impacto ambiental, que aunque sucede no representa afectación altamente significativa sobre el ambiente. La empresa ACUASAN E.I.C.E –E.S.P, suministra a los operarios del Relleno Sanitario equipo de protección personal dentro del cual se hace entrega de

Canales perimetrales

parcialmente construidos

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tapabocas para evitar alteraciones en la salud de estas personas relacionada con la penetración directa de gases del sistema olfativo. Fotografía 18. Tipo de chimeneas instaladas

Fuente: Las Autoras

El acceso de vectores como aves de rapiña (gallinazo negro); caninos y roedores al relleno sanitario ha sido controlado con la utilización de material de cobertura de un espesor técnicamente adecuado , el cual tiene como finalidad aislar los residuos de su entorno, actuando como barrera ante la posible acción de estos animales. Así mismo la empresa ACUASAN E.I.C.E-E.S.P, dentro de su organización de operarios ha designado un grupo de ellos para que realice labores de ahuyentamiento de aves de rapiña y caninos mediante la utilización de caucheras en forma continua hasta que se finalice las labores de cubrimiento diario en las horas de la tarde.

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Fotografía 19. Vista general celda en proceso de cierre y clausura

Fuente: Las Autoras

Fotografía 20. Panorámica sitio de disposición final

Fuente: Las Autoras

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Fotografía 21. Celda actual

Fuente: Las Autoras

Fotografía 22. Estado general sitio

Fuente: Las Autoras

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7. ANALISIS DE RESULTADOS 7.1 TOMA DE MUESTRAS DE SUELO Y ANALISIS DE LABORATORIO

OBTENIDOS Una vez realizadas los análisis de laboratorio, utilizando las muestras tomadas en campo se pueden concluir lo siguiente: La prueba de clasificación granular demuestra que la textura del suelo del predio La Vega, sitio en el cual se construyó el relleno sanitario El Cucharo, corresponde a ARCILLAS INORGÁNICAS DE BAJA A MEDIA PLASTICIDAD, condición que hace del suelo un material con características óptimas para actuar como barrera impermeabilizante que garantiza la nula permeabilidad en los suelos, propiedad que se fundamenta en la transmisibilidad del agua y el aire a través de su perfil, ante lo anterior es preciso señalar que el suelo del predio en estudio en gran parte de su composición presenta una textura arcillosa, característica importante que imposibilita de manera radical dicha propiedad (LA PERMEABILIDAD), que por las condiciones topográficas de la zona y por tratarse de un área perteneciente a la Formación Paja, en la cual predomina como componente textural del terreno más predominante las arcillas, éstas actúan como una capa impermeable que impide la transmisibilidad del agua hacia el interior del suelo, convirtiéndose de esta manera como el escenario perfecto para la puesta en marcha de este tipo de actividad. Los resultados de este ensayo y la ficha técnica se pueden observar en el Anexo 1. El ensayo de Corte Directo arroja resultados necesarios para el diseño de nuevas celdas, piscinas de almacenamiento de lixiviados y/o vasos de disposición que a futuro se construirán en el predio La Vega, pues existe en este lugar el área disponible para seguir prestando el servicio de disposición final de residuos sólidos a las localidades beneficiadas, este ensayó será la herramienta a utilizar en las especificaciones y cálculos de diseño a utilizar en obras proyectadas en los próximos años. 7.2 PROPUESTA DE MANEJO GEOTECNICO Y AMBIENTAL 7.2.1 En lo relacionado con la técnica de disposición final Teniendo como referente las condiciones actuales y ante la dificultad para encontrar sitios aptos para la construcción de rellenos sanitarios, se propone con base en experiencias desarrolladas, la ejecución de rellenos sanitarios con alturas importantes, es decir que un relleno en altura puede estar construido sobre uno ya existente o en un terreno apto, lográndose la ventaja adicional de necesitar menor profundidad de cimentación, con lo cual las labores de sellado

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lateral y de fondo se deben hacer en un área menor con los beneficios que ello trae consigo. Entre los rellenos en altura se deben distinguir los instalados en pendiente, los instalados en zonas altas y los construidos en terrenos planos o sobre un relleno existente. La capacidad de estos rellenos aumenta en función de la altura y pendiente de sus taludes. Con el propósito de evitar problemas geotécnicos durante la fase de operación y cierre, se deben conocer los aspectos geotécnicos relacionados con la estabilidad de taludes. En la masa de residuos se puede producir un aumento de afectaciones por el incremento del peso propio de los materiales a causa de alturas o pendiente excesivas de los taludes o saturación del relleno. También puede disminuir la resistencia al corte de los residuos en los procesos de descomposición. Todo eso da lugar a una redistribución de esfuerzos cortantes en el relleno, que pueden llegar a ser excesivos para la resistencia intrínseca del material y ocasionar deslizamientos durante la fase de explotación del relleno o después de haber sido cerrado. Por ello, en el interior de la masa de un relleno con altura considerable, se pueden originar planos de rotura activos que alcanzan desplazamientos progresivos, los que generan fisuras y agrietamientos externos que dejan los residuos descubiertos y facilitan la introducción de aguas superficiales que generan un incremento del desplazamiento, disminuyendo progresivamente la estabilidad. En términos generales, la inestabilidad del cuerpo del relleno sanitario puede manifestarse de las siguientes formas y es importante tener en cuenta los siguientes criterios en el momento de adoptar la técnica de disposición final: 30

Fracturas en el subsuelo: Estas pueden causarse por diferencias de asentamientos en el subsuelo de fundación o porque la capacidad portante de éste se ve excedida.

Fracturas del talud: Estas podrían ocurrir cuando los taludes son demasiado inclinados.

Colapso de los muros de partida cuando se encuentran demasiado saturados o cuando no son capaces de sostener la presión de los residuos.

30 ESPINACE A. Raúl, Geotecnia Ambiental en rellenos sanitarios, Pontificia Universidad Católica

de Valparaiso, Facultad de Ingeniería, Escuela de ingeniería en construcción, grupo de geotecnia, España: 2003, p.301- 329,

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Capas de residuos que fluyen bajo el talud: Pequeños esfuerzos de corte, causados, por ejemplo, por un excedente de agua que podría llevar a las capas de residuos a fluir bajo el talud.

El suelo fluye o resbala bajo las capas de residuos: Debido a una insuficiente compactación o a una alta saturación.

Deslizamientos de residuos a lo largo de fracturas en el cuerpo del relleno: al existir asentamientos diferenciales que fracturarían zonas del relleno.

Inestabilidad de ciertas zonas construidas en el cuerpo del relleno.

Ruptura de redes de drenaje u otras partes del relleno: que podrían originar diferencias en asentamientos, llevándolos a la inestabilidad.

Inestabilidad en zonas de interfaces: Un sistema de sello generalmente consiste en uno o más suelos y/o materiales sintéticos. La resistencia al corte de estos materiales y la fricción de cada interfaz como suelo/material sintético, suelos/residuos y material sintético/ material sintético, determinan cuan susceptible es a fallar en respuesta a las fuerzas generadas por el peso de los residuos sólidos.

7.2.2 En lo relacionado con la estabilidad de los taludes de la masa del

relleno sanitario

Control de asentamientos diferenciales y condiciones del material de cobertura: Esta actividad se desarrollará una vez se haya terminado la conformación de los taludes o el mismo relleno con el objeto de identificar alguna falla (deslizamiento) en la estabilidad, agrietamientos o depresiones en la superficie. Tanto las depresiones como las grietas favorecen la acumulación de las aguas de lluvia sobre la superficie del relleno y permiten su infiltración, lo que contribuye a la generación de lixiviado. En consecuencia, se debe nivelar la superficie y restaurar la vegetación.

Controles para la estabilidad de taludes con llantas de automotores: En aras de aprovechar la gran cantidad de llantas de automotor que llegan al relleno sanitario regional de San Gil y con el objeto de disminuir el volumen que dichos elementos ocupan en el interior de la celda, se propone que los taludes ya conformados con los residuos sólidos y la cobertura final tienden a moverse hacia abajo debido a la fuerza de la gravedad, lo que se capta a simple vista observando los taludes. Por lo tanto, si se detecta pérdida de cobertura, afloramiento de residuos sólidos, abultamiento de la superficie del talud o un

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avance del mismo en su base inferior, se debe corregir esto removiendo el material suelto y volviendo a cubrir y compactar.

La alternativa que se propone es la construcción de un muro tipo Gavión con llantas usadas amarradas con cuerdas o lazos plásticos y componer la medidas con la siembra de vegetación que se describirá posteriormente.

Figura 6. Modelo para la construcción del muro tipo gavión con llantas usadas

Fuente: Instituto Tecnológico de Costa Rica-ITEC, curso Gestión y diseño en tratamiento de residuos sólidos.

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7.2.3 En lo relacionado con el manejo del material de cobertura, de las aguas lluvias y de escorrentía31

Importancia del material de cobertura: Partiendo de lo fundamental que resulta mantener el área de disposición final debidamente cubierta para la estabilidad de los taludes de la masa de relleno y ambientalmente para la protección de los Recursos Naturales y en búsqueda de la mejora continua, con el fin de actuar frente a la ausencia de material de cobertura natural, se propone realizar el desarrollo de una nueva cobertura , que básicamente consiste en un polietileno de baja densidad color verde en una cara y negro en la otra, en el que los empalmes se termosellen o se cosan formando módulos que impidan la penetración del agua lluvia por los traslapos, así como un mantenimiento menor de la cobertura por acción del viento.

Esta estrategia se fundamenta como es posible observar en la figura 7, en el sentido de que un área de disposición final que se encuentre debidamente cubierta garantiza la impermeabilización del área imposibilitando el aumento en la producción de líquidos lixiviados y percolados dando paso a impactos ambientales que generan la contaminación y afectación del agua, el suelo la fauna y la flora y obviamente el deterioro de la calidad de vida de las comunidades asentadas en la zona.

Figura 7. Importancia de la cobertura del área de disposición final

Fuente:, DOÑA JUANA E.S.P S.A, Manejo técnico y operativo relleno sanitario Doña Juana.

31 COLOMBIA. PROACTIVA, DOÑA JUANA E.S.P S.A, Manejo técnico y operativo relleno

sanitario Doña Juana, [consultado 30 de mayo de 2014], disponible en

<www.enlacesasociados.com/memorias/vcongreso/13.pdf>

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Drenaje perimetral: Se debe conservar en buen estado el drenaje pluvial periférico (canal en tierra y cunetas de la vía de acceso) y la superficie del relleno. Con el tiempo, estos canales se van obstruyendo por la erosión de los taludes de tierra, por el material que se arrastra en las épocas de lluvia o el disperso por el viento (papeles, plástico, entre otros).

Material disperso: Es importante mantener limpias las áreas adyacentes al frente de trabajo diario cuando se dejan acumular papeles arrastrados por el viento, el relleno adquiere mal aspecto. Al término de la jornada uno de los trabajadores debe recoger todos estos materiales dispersos y depositarlos en el sitio donde se construye la celda diaria.

Drenaje del lixiviado: Debido a la gran cantidad de material fino arrastrado por las aguas que se filtran al interior del relleno, los drenajes y zanjas de almacenamiento internas y externas, se van colmatando poco a poco, y se pueden obstruir con el tiempo. Como es obvio, la remoción de este material, por ahora, es impracticable, dentro del relleno, pero las zanjas externas sí pueden ser objeto de limpieza si se extrae todo el material fino sedimentado en ellas, para renovar su capacidad de almacenamiento y evaporación. Este material se deposita nuevamente en el relleno y puede servir para cubrir la celda diaria.

7.2.4 En lo relacionado con la restauración ambiental de los taludes conformados

Acabado final y asentamiento: Una vez se dé la colocación de las capas de la cobertura final y la instalación de los muros de contención de la masa de residuos, se procederá a la siembra de pasto en los taludes que se van conformando en la masa del relleno, los cuales ya no recibirán más residuos requieren gran atención porque contribuyen al buen funcionamiento del relleno y mejoran su aspecto. Es conveniente, entonces, acelerar el proceso de siembra colocando bien sea la semilla de la especie vegetal de fuerte arraigo o los telones de pasto ya sembrado sobre una capa de suelo orgánico de 40 a 50 cm de espesor en toda el área clausurada, a fin de que la obra se armonice rápidamente con el paisaje natural del entorno. Se debe admitir la siembra en hoyos rellenados con tierra abonada más pasto o grama, a fin de evitar la erosión y el aumento del lixiviado.

A medida que se terminen algunas áreas del relleno, conviene sembrar el pasto sin esperar a que se termine de disponer en una celda definitivamente. Es importante considera ciertas condiciones estéticas y paisajísticas para que una vez concluida su vida útil, pueda integrarse al ambiente natural y se armonice con el entorno.

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La cobertura final compactada de 0,4 a 0,6 metros, como mínimo, y los drenajes de aguas de escorrentía y gases son esenciales para la vida vegetal sobre el relleno, la que se restringe a especies de raíces cortas mientras el relleno se estabiliza. Se recomienda sembrar en toda el área arbustos de raíces cortas que no traspasen la cobertura. Figura 8. Siembra de vegetación en la superficie de los taludes conformados

Fuente: Instituto Tecnológico de Costa Rica-ITEC, curso Gestión y diseño en tratamiento de residuos sólidos.

7.2.5 En lo relacionado con los aspectos de sismicidad y peligro sísmico Es preciso indicar que se debe efectuar una evaluación de la sismicidad y del peligro sísmico para la zona del relleno sanitario, a objeto de estimar su aceleración horizontal máxima e incluirla en el análisis de estabilidad sísmica de los taludes mediante la tradicional formulación pseudo–dinámica del efecto de las solicitaciones sísmicas en dicha estabilidad. De lo anteriormente indicado, se puede inferir que los lixiviados al interior del relleno presentan una distribución no uniforme y localmente concentrada, que puede afectar negativamente la resistencia mecánica del relleno y la estabilidad de sus taludes en caso de una alta saturación. Puesto que la posición del nivel de los lixiviados (nivel freático) en el relleno es determinante, a fin de que se asegure la estabilidad sísmica de sus taludes, teniendo en cuenta la premisa de que el relleno presentará un adecuado drenaje vertical para evacuar los lixiviados por su base, lo cual generará una distribución uniforme del nivel freático.

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CONCLUSIONES

Se efectúo un análisis detallado, conducente a formular el diagnóstico de la situación actual del relleno sanitario regional Cucharo del municipio de San Gil, obteniendo ciertas determinaciones que permiten crear un escenario inicial para el cual se debe encaminar la propuesta objeto del presente proyecto.

Se realizó la toma de muestras de suelo mediante la utilización del ensayo de Penetración Estándar, para de esta forma recolectar las muestras necesarias para que mediante la ejecución de ensayos y/o pruebas laboratorio determinar las características relevantes de la estructura de suelo en la que se construyó el relleno sanitario.

A través del diagnóstico efectuado en el sitio de disposición final y con base en los resultados de los análisis de laboratorio efectuados, se procedió a identificar las obras y/o actividades de geotecnia que se deben implementar en el relleno sanitario El Cucharo, con el fin de mitigar la inestabilidad de sus taludes, proporcionando el equilibrio del recurso suelo y su restauración ambiental.

Se ha presentado una metodología que permite evaluar la estabilidad en relleno sanitario regional en las etapas de diseño, operación y cierre. El procedimiento propuesto evalúa las condiciones de estabilidad de un relleno sanitario, a partir del análisis de los parámetros resistentes y su condición mecánica, utilizando métodos geotécnicos tradicionales.

Para el análisis de estabilidad se utilizó el programa SLOPE/W, el cual obtiene el factor de seguridad mediante la técnica del equilibrio límite empleando la teoría de Spencer que satisface el equilibrio de fuerzas y momentos. Para el análisis se consideró la hipótesis de que la relación de presión de poros alcanza valores de 0,5 (hipótesis que involucra la existencia de mecanismos de drenaje de lixiviados y venteo de gases y el efecto de la recirculación) y que la fuerza debida a sismo corresponde a la zona de amenaza sísmica intermedia.

Los suelos encontrados corresponden a depósitos coluviales de espesor medio entre 10 y 15 metros que cubren parcialmente horizontes de roca caliza intercalada con lutitas, pertenecientes a la Formación Paja.

Por las características geológicas, con presencia de depósitos coluviales insaturados y de carácter estable no existen riesgos de remoción en masa, teniendo en cuenta que la zona del proyecto se localiza sobre un terreno de pendiente media de 10 grados.

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De acuerdo al ensayo de SPT realizados en la zona, se tiene una capacidad portante no inferior a 19.0 Tn/m2. A partir de los 1.00 metros de profundidad. Igualmente con la valoración de la capacidad de soporte con ensayo de corte directo se tienen resultados similares.

Para cimentaciones continuas, con ancho de cimientos no inferior a 3.00 metros, la capacidad de soporte del suelo a partir de los 1.00 metros de profundidad es superior a 2.80 kg/cm2.

Teniendo en cuenta el perfil del suelo para el diseño sismo resistente es E, coeficiente de importancia es 1.0.

La realización de este trabajo de investigación, se convierte en una herramienta de apoyo para el trabajo que de orden técnico sobrevenga a lo largo de nuestro desarrollo como profesionales, pues es importante señalar que en un relleno sanitario se debe articula el estudio de criterios geotécnicos con las determinantes ambientales que para este tipo de estructuras exige la normatividad ambiental, con el ánimo de obtener un sitio para la disposición final de residuos sólidos que garantice la estabilidad del terreno y que soporte la carga que se le imponga en concordancia con el desarrollo sostenible y la preservación de los Recursos Naturales y el entorno.

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RECOMENDACIONES

Se recomienda la construcción de zanjas de corona y perimetrales al proyecto para controlar los procesos erosivos en el sector, igualmente se de adelantar programas de empradización y arborización de las zonas aledañas a las obras.

El calculista debe tener en cuenta los diseños sismo resistentes, para zonas de amenaza sísmica alta con un, Aa = 0.20; Av = 0.25 Ae = 0.09 y Ad = 0.06.

Para la operación del relleno sanitario se debe tener en cuenta la propuesta geotécnica y ambiental que se sugiere en la presente monografía a fin de garantizar la estabilidad de los taludes de la masa del relleno sanitario regional de San Gil.

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URUGUAY. RICALDONI, Julio. Tablas y Ábacos, Curso de Geología de ingeniería e introducción a la mecánica de suelos, Instituto de estructuras y transporte. Departamento de Geotécnica, Universidad de la República. Montevideo: marzo de 2008, p.12 [consultado el 22 de junio de 2014], disponible en < http://www.fing.edu.uy/iet.old/areas/geotecnica/cursos/mec_suelos/material_d/tablas_abacos_08.pdf >

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ANEXOS

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Anexo 1. Ensayos de laboratorio y perfiles estratigráficos

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PROYECTO AJUSTE AL DISEÑO DEL RELLENO SANITARIO EL CUCHAR0 DEL MUNICIPIO DE AN GIL CLIENTE PROYECTO GEOTECNIA UDES. FECHA : JUNIO DE 2014

SITIO MUNICIPIO DE SAN GIL

MUESTRA S1 M10 PROF. 6,15-7,65 M LABORATORISTA: VICTOR A. CABRERA GRAVA ARCILLOSA (GC) (A-6)

DIAMETRO: 6 Cm. AREA: 28,27 ALTURA: 12 Cm VOLUMEN: 339,29 Cm

3 PESO: 858,7 γ Humedo 2,531 G/Cm3

HUMEDAD NATURAL: 15,81 % γ Seco 2,185 G/Cm3. RATA: 1 ,0 mm/Min.

LEC

DEFORMAC CARGA DEFORMAC DEFROMAC

AREA ESFUERZO EN

DEFORMI

VERTICAL

UNITARIA UNITARIA

CORREGID KG / CM2 ع - 1

mm

cm KG ع

%

c. m

0 , 00 0,000 0,510 0,0000 0 , 00 1 , 00 28 , 27 0 , 02 0 , 24 0,024 2,039 0,0020 0 , 20 1 , 00 28 , 33 0 , 07 0 , 45 0,045 3,059 0,0038 0 , 38 1 , 00 28 , 38 0 , 11 0 , 54 0,054 4,079 0,0045 0 , 45 1 , 00 28 , 40 0 , 14 0 , 72 0,072 5,099 0,0060 0 , 60 0 , 99 28 , 45 0 , 18 0 , 98 0,098 6,118 0,0082 0 , 82 0 , 99 28 , 51 0 , 21 1 , 20 0,120 6,628 0,0100 1 , 00 0 , 99 28 , 56 0 , 23 1 , 50 0,150 7,648 0,0125 1 , 25 0 , 99 28 , 63 0 , 27 1 , 66 0,166 8,668 0,0138 1 , 38 0 , 99 28 , 67 0 , 30 1 , 92 0,192 10,707 0,0160 1 , 60 0 , 98 28 , 73 0 , 37 2 , 16 0,216 12,746 0,0180 1 , 80 0 , 98 28 , 79 0 , 44 2 , 40 0,240 16,315 0,0200 2 , 00 0 , 98 28 , 85 0 , 57 2 , 65 0,265 20,904 0,0221 2 , 21 0 , 98 28 , 91 0 , 72 2 , 85 0,285 23,453 0,0238 2 , 38 0 , 98 28 , 96 0 , 81 3 , 06 0,306 27,022 0,0255 2 , 55 0 , 97 29 , 01 0 , 93 3 , 30 0,330 31,101 0,0275 2 , 75 0 , 97 29 , 07 1 , 07 3 , 54 0,354 34,160 0,0295 2 , 95 0 , 97 29 , 13 1 , 17 3 , 78 0,378 37,220 0,0315 3 , 15 0 , 97 29 , 19 1 , 27 4 , 06 0,406 40,279 0,0338 3 , 38 0 , 97 29 , 26 1 , 38 4 , 26 0,426 43,338 0,0355 3 , 55 0 , 96 29 , 32 1 , 48 4 , 50 0,450 45,377 0,0375 3 , 75 0 , 96 29 , 38 1 , 54 4 , 70 0,470 47,927 0,0392 3 , 92 0 , 96 29 , 43 1 , 63 4 , 94 0,494 50,476 0,0412 4 , 12 0 , 96 29 , 49 1 , 71 5 , 18 0,518 53,025 0,0432 4 , 32 0 , 96 29 , 55 1 , 79 5 , 42 0,542 55,065 0,0452 4 , 52 0 , 95 29 , 61 1 , 86 5 , 70 0,570 58,634 0,0475 4 , 75 0 , 95 29 , 68 1 , 98 5 , 92 0,592 60,061 0,0493 4 , 93 0 , 95 29 , 74 2 , 02 6 , 12 0,612 61,183 0,0510 5 , 10 0 , 95 29 , 79 2 , 05 6 , 34 0,634 62,203 0,0528 5 , 28 0 , 95 29 , 85 2 , 08 6 , 58 0,658 63,222 0,0548 5 , 48 0 , 95 29 , 91 2 , 11 6 , 84 0,684 64,242 0,0570 5 , 70 0 , 94 29 , 98 2 , 14 7 , 08 0,708 64,752 0,0590 5 , 90 0 , 94 30 , 05 2 , 16 7 , 30 0,730 65,262 0,0608 6 , 08 0 , 94 30 , 11 2 , 17 7 , 54 0,754 66,282 0,0628 6 , 28 0 , 94 30 , 17 2 , 20 7 , 76 0,776 66,791 0,0647 6 , 47 0 , 94 30 , 23 2 , 21 7 , 95 0,795 66,791 0,0663 6 , 63 0 , 93 30 , 28 2 , 21 8 , 26 0,826 67,301 0,0688 6 , 88 0 , 93 30 , 36 2 , 22 8 , 48 0,848 67,301 0,0707 7 , 07 0 , 93 30 , 42 2 , 21 8 , 70 0,870 66,282 0,0725 7 , 25 0 , 93 30 , 48 2 , 17 8 , 94 0,894 65,772 0,0745 7 , 45 0 , 93 30 , 55 2 , 15 9 , 14 0,914 65,262 0,0762 7 , 62 0 , 92 30 , 61 2 , 13 9 , 38 0,938 65,262 0,0782 7 , 82 0 , 92 30 , 67 2 , 13 9 , 60 0,960 64,752 0,0800 8 , 00 0 , 92 30 , 73 2 , 11 9 , 86 0,986 64,242 0,0822 8 , 22 0 , 92 30 , 81 2 , 09 10 , 05 1,005 63,222 0,0838 8 , 38 0 , 92 30 , 86 2 , 05

DETERMINACION DE RESISTENCIA AL CORTE ENSAYO DE CORTE DIRECTO CONSOLIDADO DRENADO

Normas INV-E 154 - ASTM D3080

OBRA: AJUSTE AL DISEÑO DEL RELLENO SANITARIO REGIONAL EL CUCHARO PARA EL MUNICIPIO DE SAN GIL

LOCALIZACION: MUNCIPIO DE SAN GIL

EMPRESA PROYECTO GEOTECNIA UDES

Carga: 10 kg Area: 19,63 cm² Esfuerzo: 0,51 kg/cm² Altura: 2,3 cm Velocidad: 1 mm/min Punto Nº: 1

ESTADO DE LA MUESTRA Alterada Humedad

Inalterada Saturada

HUMEDAD DE MUESTRA DENSIDAD DE LA MUESTRA Peso suelo húmedo+molde 40,50 grs Peso muestra + molde 168,3 grs Peso de Suelos seco + molde 35,60 grs Peso molde 89 grs Peso del molde 6,60 grs Peso muestra 79,3 grs Humedad 16,897 % Densidad Húmeda 1,76 grs/cm³

2

ENSAYO DE COMPRESION INCONFINADA Normas ASTM 2166 - 66

MARY CALDERON J. FANNY L. RAMIREZ S. Ing. MIGUEL ANGEL CAMARGO J

ELABORO REVISO APROBO