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UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA La Universidad Católica de Loja
ÁREA TÉCNICA
TÍTULO DE INGENIERO EN GEOLOGÍA Y MÍNAS
Geodinámica del movimiento de ladera en el sector Cruz del Calvario de la
ciudad de Zaruma provincia de El Oro, mediante la aplicación de métodos
Geofísicos y Geodésicos.
TRABAJO DE TITULACIÓN
AUTORA: Ramón Chamba, Viviana Olivia.
DIRECTOR: Soto Luzuriaga, John Egverto, M.Sc.
LOJA – ECUADOR
2018
Esta versión digital, ha sido acreditada bajo la licencia Creative Commons 4.0, CC BY-NY-SA: Reconocimiento-No comercial-Compartir igual; la cual permite copiar, distribuir y comunicar públicamente la obra, mientras se reconozca la autoría original, no se utilice con fines comerciales y se permiten obras derivadas, siempre que mantenga la misma licencia al ser divulgada. http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.es
2018
ii
APROBACIÓN DEL DIRECTOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN
Magíster.
Soto Luzuriaga John Egverto.
DOCENTE DE LA TITULACIÓN
De mi consideración:
El presente trabajo de titulación: Geodinámica del movimiento de ladera en el sector “Cruz del
Calvario” de la ciudad de “Zaruma” provincia de “El Oro”, mediante la aplicación de métodos
Geofísicos y Geodésicos, realizado por Ramón Chamba Viviana Olivia, ha sido orientado y
revisado durante su ejecución, por cuanto se aprueba la presentación del mismo.
Loja, Mayo 2018
f)………………………
iii
DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS
“Yo Ramón Chamba Viviana Olivia declaro ser autora del presente trabajo de titulación:
Geodinámica del movimiento de ladera en el sector “Cruz del Calvario” de la ciudad de
“Zaruma” provincia de “El Oro”, mediante la aplicación de métodos Geofísicos y Geodésicos,
de la Titulación de Geología y Minas, siendo Soto Luzuriaga John Egverto director; y eximo
expresamente a la Universidad Técnica Particular de Loja y a sus representantes legales de
posibles reclamos o acciones legales. Además certifico que las ideas, conceptos,
procedimientos y resultados vertidos en el presente trabajo investigativo, son de mi exclusiva
responsabilidad.
Adicionalmente declaro conocer y aceptar la disposición del Art. 88 del Estatuto Orgánico de
la Universidad Técnica Particular de Loja que en su parte pertinente textualmente dice:
“Forman parte del patrimonio de la Universidad la propiedad intelectual de investigaciones,
trabajos científicos o técnicos y tesis de grado o trabajos de titulación que se realicen con el
apoyo financiero, académico o institucional (operativo) de la Universidad”
f……………………………………
Autora: Ramón Chamba Viviana Olivia.
Cédula: 1150044327
iv
DEDICATORIA
A la vida y a mi madre por darme todo y más.
v
AGRADECIMIENTO
Ha sido un periodo de aprendizaje intenso y muy fructífero en el ámbito profesional y personal
que ha tenido gran satisfacción en mí y es por eso que me gustaría agradecer a todas aquellas
personas que me han ayudado, guiado y apoyado durante este trabajo de investigación.
Primeramente a Dios, que representa la fuerza que me guía, me da la oportunidad de vivir, la
fortaleza en los momentos de debilidad y por permitirme disfrutar cada momento lleno de
aprendizajes, experiencias y sobre todo felicidad.
A mi madre Elsa María, quien es la parte más importante de mi vida, por apoyarme en todo
momento y haberme dado la oportunidad de tener una excelente educación en el trayecto de
mi vida. A pesar de la distancia siempre está conmigo, en mi corazón, mi pensamiento y
acciones, Ud. es parte de esta meta, que el día de hoy se hace realidad. Sin duda la mejor
madre que Dios me pudo dar y un excelente ejemplo de vida.
Mi gratitud a la Universidad Técnica Particular de Loja y a los docentes del Departamento de
Geología y Minas e Ingeniería Civil, en especial a mi tutor de tesis el Ing. John Soto por el
apoyo y dirección brindado al desarrollo de este trabajo, a los Ingenieros José Tamay, Ángel
Tapia y Galo Guamán por su orientación, sugerencias y atención a mis consultas y dudas
sobre metodologías. Mi agradecimiento al Departamento ARCOM Portovelo, en particular al
Ing. Cesar Morocho por su ayuda en las arduas horas de campo y al Ing. Walter Apolo por su
colaboración y guía en el procesamiento de datos. Les agradezco por su predisposición,
paciencia y conocimientos transmitidos.
A mis hermanas, Celia y Mari por su apoyo incondicional en todo momento, por sus consejos
y amor. Y por supuesto a mi sobrina Rafaela por su compresión y respeto durante mis horas
de “ausencia” durante esta fase. Las amo, son una parte importante en mi vida.
A Gianella por haber sido una extraordinaria compañera de tesis y amiga, por su motivación
a seguir adelante en los instantes de desesperación y sobre todo por los excelentes momentos
compartidos durante este proceso, de risas, charlas y felicidad fulminante. A Jennyfer por ser
mi amiga en este periodo universitario, lleno de vivencias reconfortantes que nunca olvidaré.
Gracias por su amistad, culminamos una etapa y empezamos otra para crecer como personas
y profesionales.
A todos, muchas gracias.
vi
ÍNDICE GENERAL
APROBACIÓN DEL DIRECTOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN ....................................... ii
DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS .................................................. iii
DEDICATORIA ..................................................................................................................... iv
AGRADECIMIENTO .............................................................................................................. v
RESUMEN ............................................................................................................................. 1
ABSTRACT ........................................................................................................................... 2
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 3
ANTECEDENTES .................................................................................................................. 5
OBJETIVOS .......................................................................................................................... 7
Objetivo General. ............................................................................................................... 7
Objetivos Específicos. ........................................................................................................ 7
CAPÍTULO I ........................................................................................................................... 8
CARACTERÍSTICAS FÍSICO- GEOGRÁFICAS DE LA ZONA DE ESTUDIO ........................ 8
1.1. Ubicación geográfica. ................................................................................................ 9
1.2. Acceso. ..................................................................................................................... 9
1.3. Climatología. ........................................................................................................... 10
1.4. Hidrografía. ............................................................................................................. 11
1.5. Geología Regional. .................................................................................................. 11
1.5.1. Unidad Portovelo (O-Pv). ................................................................................. 12
1.5.2. Intrusivos o cuerpos subvolcánicos. ................................................................. 13
1.6. Geomorfología y relieve. ......................................................................................... 13
CAPÍTULO II ........................................................................................................................ 15
MARCO TEÓRICO .............................................................................................................. 15
2.1. Movimientos de ladera. ........................................................................................... 16
2.1.1. Tipología de movimientos de ladera. ................................................................ 16
2.1.2. Principales causas de los movimientos de ladera. ............................................ 22
2.2. Análisis del proceso para determinar un movimiento de ladera. .............................. 23
2.3. Diferentes técnicas utilizadas para el análisis de movimientos de ladera. ............... 24
vii
2.3.1. GPS Diferencial (DGPS). ................................................................................. 25
2.3.2. Escáner Láser Terrestre (TLS). ........................................................................ 26
2.3.3. Tomografía de Resistividad Eléctrica (ERT). .................................................... 28
2.4. Análisis geotécnico. ................................................................................................. 31
2.4.1. Contenido de humedad. ................................................................................... 31
2.4.2. Límites de Atterberg. ........................................................................................ 32
2.4.3. Distribución Granulométrica de suelos. ............................................................ 32
2.4.4. Resistencia al corte. ......................................................................................... 33
2.4.5. Permeabilidad hidráulica del suelo. .................................................................. 34
CAPÍTULO III ....................................................................................................................... 35
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN .......................................................................... 35
3.1. Metodología utilizada para el desarrollo de la tesis.................................................. 36
3.1.1. Recopilación bibliográfica. ................................................................................ 36
3.1.2. Trabajo de campo. ........................................................................................... 37
3.1.3. Trabajo de laboratorio. ..................................................................................... 45
3.1.4. Trabajo de Oficina. ........................................................................................... 49
CAPÍTULO IV ...................................................................................................................... 50
ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS .......................................................... 50
4.1. Geología Local. ....................................................................................................... 51
4.1.1. Tobas andesíticas. ........................................................................................... 51
4.1.2. Tobas de cristales. ........................................................................................... 52
4.1.3. Flujos piroclásticos. .......................................................................................... 52
4.2. Levantamiento de Grietas........................................................................................ 55
4.3. Monitoreo con GPS Diferencial (DGPS). ................................................................. 55
4.3.1. Presentación e interpretación de resultados. .................................................... 58
4.4. Escáner Láser Terrestre (TLS). ............................................................................... 60
4.4.1. Procesamiento de datos. .................................................................................. 60
4.4.1. Presentación e interpretación de resultados. .................................................... 63
4.5. Tomografía de resistividad eléctrica. ....................................................................... 70
viii
4.5.1. Interpretación de resultados. ............................................................................ 71
4.6. Muestreo y análisis de Suelos. ................................................................................ 74
4.6.1. Interpretación de resultados. ............................................................................ 75
CONCLUSIONES ................................................................................................................ 78
RECOMENDACIONES ........................................................................................................ 80
BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................... 81
ANEXOS .............................................................................................................................. 85
ix
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1.Ubicación de la Zona de Estudio. ............................................................................. 9
Figura 2. Vía de acceso a la zona de estudio. ..................................................................... 10
Figura 3. Datos Históricos del Clima de Zaruma. ................................................................. 10
Figura 4. Mapa Hidrográfico de Zaruma- Portovelo.............................................................. 11
Figura 5. Mapa geológico de Zaruma-Portovelo. ................................................................. 12
Figura 6. a) Esquema de un deslizamiento traslacional, b) Deslizamiento planar según los
planos de estratificación de capas de areniscas y lutitas, Estado Falcón, Venezuela. ......... 18
Figura 7. a) Esquema de Deslizamiento rotacional, b) Deslizamiento rotacional, Caracas,
Venezuela. ........................................................................................................................... 18
Figura 8. a) Flujos de detritos, Cuenca del río Checras, Lima, Perú. b) Tambo de Viso,
Departamento de Lima, Perú, enero 16 de 1998, c) y d) Esquema de flujos canalizados y no
canalizados. ......................................................................................................................... 19
Figura 9. a) y b) Esquema de caídas de rocas, movimiento denominado “colapso”; c) Carretera
Pativilca – Huaraz, Lima, Perú. ............................................................................................ 20
Figura 10. a) Vuelco flexural carretera Bogotá – Villavicencio, Colombia; b) Esquema de vuelco
por flexión. ........................................................................................................................... 21
Figura 11. Avalanchas de detritos durante el evento catastrófico de Vargas, Galipán, Estado
Vargas, Venezuela, 1999. .................................................................................................... 21
Figura 12. a) Esquema de expansiones laterales; b) Propagación lateral, Comodoro
Rivadavia, Argentina. ........................................................................................................... 22
Figura 13. Esquema Método Estático Rápido. ..................................................................... 26
Figura 14. TLS, escaneo mediante la técnica TOF. ............................................................. 27
Figura 15. Esquema de operación de tomografía eléctrica con un dispositivo dipolo-dipolo,
para un dispositivo de 21 electrodos con dos espaciados entre electrodos: a=1 m y un factor
n=1 a 7, a=2 m y un factor n=1 a 6. ..................................................................................... 28
Figura 16. Resistividades de rocas, suelos y químicos. ....................................................... 29
Figura 17. Plantilla de Interpretación de Imágenes en perfiles ERT. .................................... 30
Figura 18. a) Perfil ERT. b) Foto de la galería de La Arboleda (Vizcaya) representada en el
perfil ERT. ............................................................................................................................ 31
Figura 19. Anomalía conductora, cavidad de todo tipo (madera, canales, escombros) rellena
de fluidos finos. .................................................................................................................... 31
Figura 20. Límites de Atterberg. ........................................................................................... 32
Figura 21. Flujograma de actividades de la tesis ................................................................. 36
Figura 22. Mapa Geológico de la zona de estudio sector "Cerro Cruz del Calvario". ........... 54
Figura 23. Mapa de distribución de los puntos de monitorización. ....................................... 56
Figura 24. Vectores de desplazamiento (dirección y sentido) del movimiento de ladera. ..... 59
x
Figura 25.Mapa de estaciones del equipo Escaner y posiciones de los targets. .................. 60
Figura 26. Modelo 3D de la nube de puntos del movimiento de ladera con colores reales, en
la parte derecha se observa el desplazamiento activo. ........................................................ 61
Figura 27. Vista de las nubes de puntos: a) Noviembre 2017, b) Enero 2018 y c) Ajuste y
alineación de los dos modelos 3D (casi homólogos) pero con diferentes colores. ............... 62
Figura 28. Triangulación de la nube de puntos. ................................................................... 62
Figura 29. Evolución del deslizamiento, modelo de clasificación de los desplazamientos
generados con tonalidades de verde para valores positivos en zonas de acumulación y masa
removida; mientras que las tonalidades azules para los valores negativos en zonas de pérdida
de relieve. En blancos-grises para zonas estables sin movimiento. ..................................... 64
Figura 30. Perfil topográfico a través de la traza I – II sobre la figura 29. ............................. 65
Figura 31. Secciones verticales sobre el mapa de clasificación del movimiento de ladera. .. 66
Figura 32. Sección vertical proyectada sobre el desplazamiento activo del movimiento de
ladera. Los círculos representan la vista aumentada de las zonas de subsidencia y avance
de acumulación del material. ............................................................................................... 67
Figura 33. Sección vertical proyectada sobre los muros de estabilidad. Los círculos
representan la vista aumentada en la que no se observa desplazamiento. ......................... 69
Figura 34. Calculo de área y volumen de la sección tridimensional en el desplazamiento activo.
............................................................................................................................................ 70
Figura 35. Perfil Geo eléctrico A- A´. .................................................................................... 71
Figura 36. Perfil geoeléctrico con valores de resistividad real, línea ERT A-A´. ................... 72
Figura 37. Correlación geológica con el perfil ERT. ............................................................. 73
Figura 38. Cortes geológicos N-S y E-W. ............................................................................. 74
Figura 39. Mapa de muestreo. ............................................................................................. 75
Figura 40. Ubicación de las muestras estudiadas en la carta de plasticidad de Casagrande.
............................................................................................................................................ 76
xi
ÍNDICE DE FOTOS
Foto 1. Formas del relieve de la ciudad de Zaruma. ............................................................ 13
Foto 2. Geomorfología del Cerro “Cruz del Calvario”, Relieve colinado alto (R5). ................ 14
Foto 3. Levantamiento Geológico-Estructural ...................................................................... 37
Foto 4.Levantamiento de registro y control de grietas. ......................................................... 38
Foto 5. a) DGPS Timble R10 sobre la estación base. b) Receptor Móvil “rover” y c) Mojón
cilíndrico de hormigón .......................................................................................................... 39
Foto 6. a) Escáner Láser 3D RIEGL VZ-400 y b) Estación total marca Sokia ...................... 40
Foto 7. a) Posicionamiento del Escáner Láser a diferentes ángulos. b) Puntos Targets (Cinta
reflectiva). ............................................................................................................................ 41
Foto 8. Equipo ERT- Terrámeter SAS 4000 ......................................................................... 42
Foto 9. Procedimiento de ERT. a) Clavado de Electrodos de acero. b) Extendido del cable. c)
Conexión de las pinzas de cocodrilo. d) Armado de la línea del perfil. ................................. 43
Foto 10.Tomo de muestras en campo a 1m de profundidad aproximadamente. .................. 44
Foto 11. Muestras para poner a secar y calcular el contenido de Humedad. ....................... 45
Foto 12. Proceso de Granulometría. a) Muestras. b) Lavado de la muestras. c) Limpieza de
los tamices. d) Pesado de los tamices. e) Tamizado de la muestras. .................................. 46
Foto 13. Ensayo LL. a) Secado de las muestras al ambiente. b) Muestras Tamizadas malla
N°40. c) Muestra en el equipo Casa grande. d) Ranura cerrada de la muestra por golpes en
el equipo. ............................................................................................................................. 46
Foto 14. Ensayo límite plástico. ........................................................................................... 47
Foto 15. Remoldeo de las probetas (2 muestras). ............................................................... 47
Foto 16. Equipo de Triaxial y probetas deformadas. ............................................................ 48
Foto 17. Ensayo de Permeabilidad. ..................................................................................... 48
Foto 18. Toba andesítica de textura porfidoclástica altamente meteorizada. ....................... 51
Foto 19. Vetillas de mineralización, alteraciones. ................................................................. 51
Foto 20. Tobas de cristales. ................................................................................................. 52
Foto 21. Flujos piroclásticos. ................................................................................................ 52
Foto 22. Andesita porfídica. ................................................................................................. 53
Foto 23. Suelos residuales Lateríticos. ................................................................................ 53
Foto 24. Bocamina de una galería, con material laterítico. ................................................... 54
Foto 25. Medición de aberturas de grietas. .......................................................................... 55
Foto 26. Desplazamiento activo: Avance y acumulación del material sobre el muro. ........... 67
Foto 27. Destrucción del material de estabilidad. ................................................................. 68
Foto 28. Desprendimiento de material en el escarpe principal. ............................................ 68
Foto 29. Muros de estabilidad. ............................................................................................. 69
Foto 30. Canales embaulados que pasan debajo la vía. ...................................................... 73
xii
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Tipos de Movimientos de ladera ............................................................................. 17
Tabla 2. Velocidades de los movimientos de ladera............................................................. 24
Tabla 3. Tamaños de mallas estándar en EE.UU. ............................................................... 33
Tabla 4. Intervalo de la permeabilidad hidráulica para varios suelos. ................................... 34
Tabla 5. Software utilizado en cada fase de la investigación. ............................................... 49
Tabla 6. Coordenadas iniciales y finales con su respectivo desplazamiento. ....................... 56
Tabla 7. Valores de las deformación efectiva horizontal y vertical. ....................................... 58
Tabla 8. Valores de las velocidades del movimiento de ladera. ........................................... 59
Tabla 9. Parámetros utilizados en el perfil geoeléctrico. ...................................................... 71
Tabla 10. Clasificación SUCS de muestras. ......................................................................... 75
Tabla 11. Propiedades geotécnicas de los materiales. ........................................................ 76
1
RESUMEN
Para el análisis de evolución dinámica y geométrica de los movimientos de ladera es necesario
conocer el desarrollo de la actividad, ubicación de escarpes, velocidad, volumen y zonas de
acumulación o reducción de la masa desplazada. La presente investigación tiene como
finalidad la aplicación de métodos geofísicos, geodésicos y geotécnicos; para determinar las
variaciones de deformaciones y análisis de datos registrados en un periodo de tiempo.
El movimiento de ladera “Cruz del Calvario” es un deslizamiento traslacional, caracterizado
por presentar una morfología con pendiente de 45°, constituido por tobas y partículas finas de
arcillas y limos altamente meteorizadas. Se ha detectado dos zonas, una inactiva y otra activa
con desplazamiento descendente de 0.47 a 0.8 m, con un gradiente máximo de 0.774 m/año.
El volumen de masa desplazada es de 1.08 m3, afectando a una superficie de casi 46. 2 m2.
El análisis de los datos determina que el desplazamiento tiene relación directa con la
precipitación en época de lluvia debido a que se acelera el proceso de interperitacion y erosion
de los depósitos superficiales y acciones antrópicas de labores mineras descontroladas.
Palabras Clave: Movimiento de ladera, DGPS, ERT, Escáner Láser Terrestre (TLS).
2
ABSTRACT
For the analysis of dynamic and geometric evolution of the slope movements it is necessary
to know the development of the activity, location of scarpments, speed, volume and
accumulation zones or reduction of the displaced mass. The present investigation aims the
application of geophysical, geodesic and geotechnical methods; to determine the deformations
variations and data analysis recorded in a period of time.
The "Cruz del Calvario" slope movement is a traslational slide, characterized for presenting a
slope morphology of 45°, constituted by tufas and thin particles of clays and highly weathered
slimes. Two zones have been detected, the inactive one and the activate one with descending
displacement from 0.47 to 0.8 m, with a maximum gradient of 0.774 m/year. The volume of
mass displaced is 1.08 m3, affecting a surface of almost 46.2 m2. The analysis of the
information determines that the displacement has direct relation with precipitation in rainy
season due to the acceleration of weathering process and erosion of superficial deposits are
and and anthropic actions of uncontrolled mining activities.
Keywords: Landslide, DGPS, ERT, Terrestrial Laser Scanning (TLS).
3
INTRODUCCIÓN
Los movimientos de ladera son una problemática que cada vez se hace más visible en la parte
sur del Ecuador poniendo en constante peligro a la población e infraestructura (Soto, 2010).
En los últimos tiempos la ciudad de Zaruma declarada como Patrimonio Cultural del Estado
Ecuatoriano no ha estado exenta de este riesgo debido a las condiciones en que se encuentra
por la falta de técnicas apropiadas de ordenamiento territorial.
El mayor problema que enfrenta la ciudad de Zaruma es el crecimiento urbano en pendientes
pronunciadas, lo que provoca la impermeabilización e incremento de la velocidad en los
drenajes, arrastrando gran cantidad de material pétreo generando zonas de inestabilidad
superficial, como deslaves en secciones de caminos, destrucción de muros de contención,
pavimento y obras de drenaje. Un problema muy frecuente es la inestabilidad de los
bloques de brecha en los cortes realizados durante la construcción de las calles. La
estabilidad de estos cortes se rompe una vez que las gravas y arcillas que daban sustento
se desprenden, entonces ruedan pendiente abajo dañando las construcciones,
destruyendo el pavimento de las vías, al igual que el deslizamiento de taludes durante la
época de lluvia (ARCOM, 2016).
En el año 2008, Zaruma fue afectada por una serie de movimientos de ladera especialmente
en el Cerro Cruz del Calvario, donde se produjo deslizamientos de tierra de magnitud
considerable, los cuales fueron analizados por el Grupo Vera & Asociados (Corpecuador) para
la estabilidad a través de muros de contención, canales de drenaje y mallas geotextiles; pero
en la actualidad se puede evidenciar nuevos desplazamientos de tierra en la parte NW, lo que
nos indica que después 10 años las obras de mitigación se han destruido y no están dando el
soporte requerido.
Por ello, la Titulación de Geología y Minas, de la Universidad Técnica Particular de Loja, entre
sus líneas de investigación sobre riesgos geológicos, plantea a través del Trabajo Final de
Titulación (TFT), en convenio con la Agencia de Regulación y Control Minero (ARCOM) del
sector Portovelo, el proyecto encaminado al estudio del Cerro “Cruz del Calvario” para conocer
el diagnóstico geodinámico del sector, cuyos resultados contribuyan a la prevención de
posibles desastres por el peligro que conllevan estos eventos y la afectación que pueda
ocasionar a las personas que habitan allí y a su infraestructura.
Este proyecto busca obtener un diagnóstico sobre la situación de este movimiento de ladera
que involucra el conocer su geometría, cinemática y factores condicionantes que contribuyen
a la generación del mismo, a través del empleo de técnicas geofísicas, geodésicas y
geotécnicas como lo son: el Sistema de Posicionamiento Global Diferencial (DGPS), la
aplicación de última tecnología LIDAR mediante el Escáner Láser Terrestre (TLS), Tomografía
de Resistividad Eléctrica (ERT) y ensayos físico mecánicos de los suelos. Además que los
4
resultados permitan a posterior generar medidas de mitigación; y que sirvan de base de datos
para futuras publicaciones.
La presente investigación se desarrolla en 4 capítulos: el primero detalla las características
físico-geográficas de la zona de estudio, el segundo hace referencia al contenido teórico de
los movimientos de ladera, factores y las técnicas de aplicación para determinar el diagnóstico
de los mismos, el tercer capítulo detalla la secuencia metodológica empleada en cada método
y el cuarto capítulo presenta el análisis y resultados de los datos obtenidos durante la
investigación.
5
ANTECEDENTES
El crecimiento urbano en ciudades andinas ha aumentado la exposición de la población a
movimientos de ladera. Este crecimiento exige nuevo terreno para el desarrollo urbano y ha
llevado a la deforestación y la ocupación de las laderas. En primer lugar, la deforestación es
el factor principal que condiciona la ocurrencia de deslizamientos superficiales e intensifica
fenómenos relacionados con el torrente. En segundo lugar, la urbanización de las laderas
siempre está vinculada a un riesgo implícito de deslizamientos a causa de las malas
condiciones del terreno en pendientes y a la excesiva carga en el suelo. Estas condiciones de
estabilidad de taludes son peores donde los climas húmedos de latitudes tropicales y
subtropicales realizan erosión de roca. Si además consideramos los frecuentes terremotos
que azotan la región andina, el resultado es uno en la región mundial con la mayor densidad
de deslizamientos fatales (Petley, 2012; Alcántara-Ayala & Oliver-Smith, 2014). Las graves
consecuencias de esto se reflejan en el número de víctimas y las pérdidas económicas
debidas a deslizamientos reportados en esta región (Soto, Galve, Palenzuela, Azañón,
Tamay, & Irigaray, 2017).
Las políticas de ordenamiento del territorio en países en desarrollo son fundamentales, tanto
para proteger a la población, que en muchos caso se concentra en zonas peligrosas y
desordenadas en torno a los principales núcleos de población, como para garantizar la
rentabilidad de las inversiones realizadas en construcciones civiles, que por la falta de
planificación y prevención son fácilmente destruidas por fenómenos naturales. En este
sentido, en áreas de montaña son especialmente importantes los movimientos de ladera que
tienen especial trascendencia en el Sur del Ecuador (Soto, 2010). En esta región son pocas
las investigaciones que se han realizado acerca de riegos y amenazas ante los movimientos
de ladera, mismos que conllevan a la pérdida de vidas humanas, daños a cultivos, ganadería
e infraestructura.
La ciudad de Zaruma, dada su ubicación geográfica, geomorfología de los terrenos, factores
geo-dinámicos externos e internos está condicionada bajo ciertas amenazas de desastre
natural de tipo tectónica y de movimientos de ladera, lo cual afecta la seguridad de la población
y calidad de las viviendas. Estos movimientos de laderas presentan peligros por
deslizamientos, derrumbes y hundimientos, la mayoría de origen natural, aunque se especula
que algunos de estos fenómenos se han incrementado con la actividad minera que se
desarrolla en el territorio, debido a la falta de técnicas apropiadas para la explotación minera,
una inadecuada planificación territorial, control y regulación deficientes, son entre otros, los
factores que provocan en la actualidad movimientos de ladera y hundimientos del terreno en
ciertos sectores de la ciudad (UNL, PNUD, & SNGR, 2012).
6
El año 2008 es recordado como uno de los casos más críticos en el “Cerro El Calvario” donde
se produjo movimientos de ladera de magnitud considerable, que con el invierno aumenta la
preocupación de los pobladores y autoridades. En el caso de los hundimientos lo que se
evidencia bajo las casas especialmente del centro histórico, tomando en cuenta que son casas
patrimoniales y que tienen muchos años de existencia esta problemática puede generar
efectos lamentables y pérdidas irreparables (UNL et al., 2012).
Debido a los problemas suscitados en el cerro El Calvario, Grupo Vera & Asociados (2008),
hicieron exploraciones en campo, roca y suelos. Los diseños fueron para la estabilización de
taludes en el cerro, el estudio consistió en 3 sectores fallados mediante análisis de equilibrio
límite y elementos finitos, donde usaron un modelo calibrado con las observaciones de campo.
Las soluciones adoptadas se basaron en un grupo de muros de contención e implementos de
mallas de geotextil.
La evalucación y zonificación de Riesgos Geodinámicos en el Distrito Minero de Zaruma y
Portovelo trata de ubicar y cuantificar las afectaciones ocasionadas por estos eventos y
establecer las causas que las originan, para tener una mejor visión del problema y conocer la
magnitud de los daños actuales y que en un futuro podrían estar afectando a la seguridad y
calidad de la vida de sus habitantes e infraestructura (Pesantes & Carrión, 2009).
7
OBJETIVOS
Objetivo General.
Determinar la geometría y evolución del movimiento ladera en el sector “Cruz del
Calvario” de la ciudad de Zaruma, aplicando métodos geofísicos y geodésicos.
Objetivos Específicos.
Caracterizar geológica y geotécnicamente el área de estudio.
Determinar los valores de resistividad del suelo aplicando líneas de tomografía
eléctrica (ERT).
Determinar la evolución dinámica con la aplicación de laser scanner y/o DGPS
Determinar el tipo de movimiento, su geometría, mecanismos de ruptura y las posibles
causas que han producido el deslizamiento.
8
CAPÍTULO I
CARACTERÍSTICAS FÍSICO- GEOGRÁFICAS DE LA ZONA DE ESTUDIO
9
1.1. Ubicación geográfica.
El Ecuador es parte del cinturón de fuego del Pacífico, se localiza al noroeste de Sudamérica.
La zona de estudio está ubicada en el Ecuador, al suroeste de la provincia de El Oro, en la
ciudad de Zaruma, en el sector Cruz del Calvario (Figura 1). Geográficamente en las
coordenadas: Norte 9592214 y Este 654283, en el sistema UTM. WGS 84, Zona 17 S.
Figura 1.Ubicación de la Zona de Estudio. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
1.2. Acceso.
El acceso a la zona de estudio se realiza en un recorrido de 134 Km por la vía principal desde
la ciudad de Loja a Catamayo, y luego por la vía de segundo orden desde el sector Las
Chinchas hasta llegar a Portovelo y Zaruma (Figura 2), en un tiempo de 4 horas
aproximadamente. Además existen otras rutas de acceso, por la vía principal desde Loja,
pasando por Catamayo-Balsas-Piñas-Portovelo hasta Zaruma y desde Machala- Saracay-
Piñas- Portovelo y Zaruma.
10
Figura 2. Vía de acceso a la zona de estudio. Fuente: Google Maps (2018). Elaborado por: La Autora.
1.3. Climatología.
Zaruma se encuentra a 1150 msnm en una zona privilegiada con temperaturas que oscila de
16°C como mínimo a 30°C como máximo, con una temperatura promedio anual de 22°C y con
un clima templado húmedo. Febrero es el mes más húmedo y agosto el más seco; de
diciembre a mayo llueve y de junio a noviembre es el período seco. Las lluvias están
determinadas por el ciclo Humboldt – El Niño, o sea que sigue el mismo ciclo que el resto de
la Costa. Existe niebla esporádica durante casi todo el año, excepto en agosto y en
septiembre que son los meses más despejados (Iñiguez, 1995; Ministerio Agricultura y
Ganadería, 1994). En Zaruma, la precipitación media aproximada es de 1547 mm. La
precipitación es más baja en agosto, con un promedio de 7 mm. En febrero, la precipitación
alcanza su pico, con un promedio de 294 mm (Figura 3). Entre los meses más secos y
húmedos, la diferencia en las precipitaciones es 287 mm. La variación en la temperatura anual
está alrededor de 1.1°C (Climate-Data, 2012).
Figura 3. Datos Históricos del Clima de Zaruma. Fuente: Climate-Data (2012). Elaborado por: La Autora.
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
Temperatura media (°C) 22.2 21.9 22.3 22.5 22.6 22.1 22.5 22.8 22.9 22.8 23 22.6
Temperatura min. (°C) 16.9 17 17.4 17.4 17.1 16.7 16.7 16.6 16.6 16.8 16.6 16.8
Temperatura max. (°C) 27.6 26.9 27.3 27.7 28.1 27.6 28.3 29 29.3 28.9 29.4 28.5
Temperatura media (°F) 72 71.4 72.1 72.5 72.7 71.8 72.5 73 73.2 73 73.4 72.7
Temperatura min. (°F) 62.4 62.6 63.3 63.3 62.8 62.1 62.1 61.9 61.9 62.2 61.9 62.2
Temperatura max. (°F) 81.7 80.4 81.1 81.9 82.6 81.7 82.9 84.2 84.7 84.9 84.9 83.3
Precipitacion (mm) 254 294 287 255 123 25 9 7 23 48 54 168
11
1.4. Hidrografía.
Zaruma siendo una región húmeda, son muchos los ríos que recorren el cantón. Los
principales son: por el norte, como límite con el Azuay, el río Jubones; por el este el río
Ambocas que es el límite con Loja; por el sur el río Pindo: y por el oeste, el río Calera que
limita con el cantón Piñas. Por la parte interior corren los siguientes ríos (Figura 4): Amarillo,
Luis, Muluncay, Huairapongo, Salado, Ortega, Palto, Bono (Iñiguez, 1995). El sistema de
drenaje de estos ríos es de tipo dendrítico.
En la parte alta del río Puyango, en la jurisdicción del cantón Zaruma, se encuentran ubicadas
las microcuencas del río Mirmir y del río El Guando, las cuales son de vital importancia para
el cantón debido a que abastecen de agua a gran parte de la población (Espinoza Reyes,
2016). El drenaje está gobernado por el fracturamiento tectónico. Los depósitos de pie de
monte, representados principalmente por los conos de deyección, muestran pendientes
generalmente menores al 40%. Las vertientes son convexas, localmente disectadas.
Figura 4. Mapa Hidrográfico de Zaruma- Portovelo. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
1.5. Geología Regional.
12
Zaruma se encuentra dentro del graben inter-andino compresional que está limitado por fallas
de escala regional, el mismo se compone de gruesas secuencias volcano-sedimentarias de
Oligoceno a Mioceno que cubren los terrenos Chaucha, Amotape y Guamote. Esta zona
estructural alberga varios e importantes depósitos de tipo epitermal, pórfido, mesotérmico de
granitoide tipo S, ultramáficos y metales preciosos (Billingsley, 1926; Thournout et al., 1996).
La mineralización de Zaruma está alojada en las volcánicas posiblemente Miocénicas que son
el resultado de una evolución magmática. En la figura 5 se muestra el mapa geológico regional
en el cual se observa la litología existente que en su gran mayoría está constituida de
andesitas-cuarcíferas de composición intermedia a silícea perteneciente a la Unidad Portovelo
y de rocas intrusivas que son parte de la Unidad Pallatanga (Pratt, Figueroa, & Flores, 1997).
La unidad Portovelo se superpone disconformemente sobre el Complejo Metamórfico de El
Oro de edad pre- Cretácico a lo largo del sistema de falla Piñas- Portovelo (Aspden, Bonilla,
& Duque, 1995).
Figura 5. Mapa geológico de Zaruma-Portovelo. Fuente: INIGEMM (2013). Elaborado por: La Autora.
1.5.1. Unidad Portovelo (O-Pv).
Las rocas asignadas a esta unidad afloran al norte de la falla Piñas-Portovelo entre las
poblaciones de Zaruma, Portovelo, Guizhaguiña, Curtincapac, Portovelo (Pratt et al., 1997).
Comprende lavas basalto-andesíticas y andesíticas, tobas andesíticas muy meteorizadas y
tobas dacíticas. Datos geoquímicos indican una composición andesítica de afinidad calco-
alcalina. También incluye tobas de “ash flow” riolíticas a dacíticas con intercalaciones
13
sedimentarias (pizarras, cherts) menores. Las volcanitas andesíticas muestran alteración
propilítica generalizada de bajo nivel a epidota, clorita, calcita (Carrión Mero et al., 2012).
Datos geoquímicos limitados indican una composición andesítica de afinidad calco-alcalina.
Antes fueron considerados como parte de la Formación Celica y/o Formación Piñón, sin
embargo, aquí se encuentran relacionados con el volcanismo oligocénico del Grupo Saraguro
(INIGEMM, 2013).
La unidad sobreyace discordantemente al basamento metamórfico. (Aspden, com.per. en
MEM-BGS- PRODEMINCA, 2000) indican edades de 21.5 - 28.4 Ma. (Oligoceno Tardío a
Mioceno Temprano).
1.5.2. Intrusivos o cuerpos subvolcánicos.
Los cuerpos intrusivos se encuentran intruyendo a las rocas cretácicas, están constituidos de
granodioritas y subvolcánicos andesíticos, que presentan textura holocristalina. Se les
atribuye una edad Terciaria a dichos cuerpos intrusivos (INIGEMM, 2013).
1.6. Geomorfología y relieve.
Zaruma presenta una gran variedad de formas en el relieve, producto de los factores erosivos,
sedimentarios y tectónicos, lo que da como resultado una topografía escarpada, con el 75%
del terreno accidentado, muy irregular en la mayor parte del territorio (Foto 1). Hasta la
actualidad, Zaruma sigue el mismo patrón y lógica de crecimiento, el mismo que se acopla
a la topografía irregular del cerro conectada a las vías de acceso, como así lo revela el estudio
para el “Plan de Gestión del Centro Histórico, 2004” (GAD de Zaruma, ARCOM, 2016).
Foto 1. Formas del relieve de la ciudad de Zaruma. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
14
Sobre las rocas cristalinas se desarrollan relieves heterogéneos, moderados a fuertes, muy
disectados. Las vertientes son rectilíneas y abruptas. Las pendientes son del orden de 40% a
70%. El polígono de investigación se caracteriza por presentar topografía irregular con
pendientes abruptas (30 al 70 %) y colinas desgastadas por la erosión, sobresalen los
picachos del cerro el Calvario (Foto 2) y el cerro de Zaruma Urco cobre la cordillera de Vizcaya
en este sector dando un paisaje característico, sobre el cual se asienta la ciudad de Zaruma.
Foto 2. Geomorfología del Cerro “Cruz del Calvario”, Relieve colinado alto (R5). Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
15
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
16
2.1. Movimientos de ladera.
Los procesos geodinámicos de los movimientos de ladera afectan la superficie terrestre y sus
características tanto en magnitud, velocidad y sobre todo en las laderas de gran pendiente en
la que intervienen los procesos gravitacionales. A lo largo del tiempo los procesos geológicos
y climáticos afectan el relieve de la superficie terrestre y va modificando la morfología de las
laderas hasta adaptarse a las diferentes condiciones. Por lo general, las laderas adoptan
pendientes naturales cercanas al equilibrio; ante el cambio de condiciones, su morfología se
modifica buscando de nuevo el equilibrio.
En este contexto, los movimientos de ladera pueden entenderse como los cambios en su
relieve y morfología para conseguir el equilibrio ante los cambios de condiciones (González
de Vallejo, Ferrer, Ortuño, & Oteo, 2002).Desde el punto de vista global, las áreas más
propensas a la inestabilidad, están las zonas montañosas y escarpadas, zonas de relieve con
procesos erosivos y de meteorización intensos, laderas de valles fluviales, acantilados
costeros, zonas con materiales blandos y sueltos, con macizos rocosos arcillosos, esquistosos
y alterables, zonas sísmicas, zonas de precipitación elevada, etc. (González de Vallejo et al.,
2002).
2.1.1. Tipología de movimientos de ladera.
En la clasificación de los movimientos de ladera hay varios autores como Varnes (1984),
Hutchinson(1988), ESPOCH (1993), Dikau, Brundsen, Schrott, & Ibsen (1966) con diversos
criterios como tipos de materiales involucrados distinguiendo generalmente entre materiales
rocosos, derrubios y suelos; al mecanismo y tipo de rotura, considerando también otros
aspectos, como el contenido en agua del terreno, la velocidad y magnitud del movimiento.
En esta investigación se usa la clasificación simplificada de González de Vallejo et al. (2002)
que está en función de los mecanismos de rotura y del tipo de material, como se muestra en
la tabla 1 a continuación.
17
Tabla 1. Tipos de Movimientos de ladera
Tipo Subtipo Deslizamientos Deslizamiento rotacional
Deslizamiento traslacional Flujos Flujos de suelo (tierra)
Flujos de detritos Flujos de bloques rocosos
Desprendimientos Desprendimientos o caidas de roca y suelos Volcamientos Volcamiento de roca (bloque) y suelos Avalanchas Avalancha de rocas y derrubios Desplazamientos laterales Desplazamientos de rocas (bloques) y suelos Reptación Reptación de suelos Solifluxión, gelifluxión (en permaforst)
Fuente: González de Vallejo et al. (2002). Elaborado por: La Autora.
2.1.1.1. Deslizamientos.
Son movimientos gravitacionales de masas de roca o suelo que se deslizan sobre una o varias
superficies de rotura al superar la resistencia al corte en estos planos. La característica
fundamental de este tipo de inestabilidad es que el movimiento del material se comporta como
un conjunto en su recorrido, a través de los planos de rotura. La velocidad de los
deslizamientos pueden ser muy variable, pero en general son procesos rápidos que pueden
alcanzar inmensas proporciones (millones de metros cúbicos) y resultar devastadores
(Vergara Delgado, 2013).
En el sistema de Varnes (1978), se clasifican los deslizamientos como: traslacionales y
rotacionales; considerando para ello la forma de la superficie de falla por la cual se desplaza
el material.
2.1.1.1.1. Deslizamiento traslacional:
Es un tipo de deslizamiento en el cual la masa se mueve a lo largo de una superficie de falla
plana u ondulada (Figura 6). En general, estos movimientos suelen ser más superficiales que
los rotacionales y el desplazamiento ocurre con frecuencia a lo largo de discontinuidades
como fallas, diaclasas, planos de estratificación o planos de contacto entre la roca y el suelo
residual o transportado que yace sobre ella (Cruden & Varnes, 1996).
18
Figura 6. a) Esquema de un deslizamiento traslacional, b) Deslizamiento planar según los planos de estratificación de capas de areniscas y lutitas, Estado Falcón, Venezuela. Fuente: a) Corominas & García Yagué (1997), b) Salcedo tomado de PMA-GEMMA (2007). Elaborado por: a) Corominas & García Yagué (1997), b) Salcedo tomado de PMA-GEMMA (2007)
2.1.1.1.2. Deslizamiento rotacional:
Es un tipo de deslizamiento en el cual la masa se mueve a lo largo de una superficie de falla
curva y cóncava. Su morfología se caracteriza por mostrar un escarpe principal pronunciado
y una contrapendiente de la superficie desde la cabeza del deslizamiento hacia el escarpe
principal (Figura 7). La deformación interna de la masa desplazada es usualmente muy poca.
Debido a que el mecanismo rotacional es auto-estabilizante y ocurre en rocas poco
competentes, la tasa de movimiento es con frecuencia baja, excepto en presencia arcillas
sensitivas que son materiales altamente frágiles. Los deslizamientos rotacionales pueden
ocurrir lenta a rápidamente, con velocidades menores a 1 m/s (PMA-GEMMA, 2007).
Figura 7. a) Esquema de Deslizamiento rotacional, b) Deslizamiento rotacional, Caracas, Venezuela. Fuente: a) PMA-GEMMA (2007), b) Salcedo tomado de PMA-GEMMA (2007). Elaborado por: a) PMA-GEMMA (2007), b) Salcedo tomado de PMA-GEMMA (2007).
2.1.1.2. Flujos.
Los flujos o coladas son movimientos de masas de suelo (flujos de barro o tierra), derrubios
(coladas de derrubios o debris flow) o bloques rocosos (coladas de fragmentos rocosos) donde
19
el material está disgregado y se comporta como un fluido por la presencia de agua, sufriendo
una deformación continua, sin presentar superficies de rotura definidas (Figura 8). El principal
factor desencadenante es el agua que provoca la pérdida de resistencia que da lugar a
materiales poco cohesivos (González de Vallejo et al., 2002).
Figura 8. a) Flujos de detritos, Cuenca del río Checras, Lima, Perú; b) Tambo de Viso, Departamento de Lima, Perú, enero 16 de 1998, c) y d) Esquema de flujos canalizados y no canalizados. Fuente: a) Fídel, L. y b) Zavala, B.; tomados de PMA-GEMMA (2007); c) y d) Cruden & Varnes (1996). Elaborado por: a) Fídel, L. y b) Zavala, B.; tomados de PMA-GEMMA (2007); c) y d) Cruden & Varnes (1996).
2.1.1.3. Desprendimientos (caídas, derrumbes, falls).
Los desprendimientos son un tipo de movimiento de ladera muy rápido que se desprenden
superficialmente de las laderas más escarpadas en uno o varios fragmentos de rocas,
derrubios o tierra (Figura 9). El movimiento de los desprendimientos en laderas superiores a
los 75° se produce por el aire en caída libre, al menos en una parte de su trayectoria, mientras
que en laderas de menos de 45° el movimiento se produce por rebotes o rodaduras y
eventualmente deslizamientos (Lario & Bardají, 2017).
20
Figura 9. a) y b) Esquema de caídas de rocas, movimiento denominado “colapso”; c) Carretera Pativilca – Huaraz, Lima, Perú. Fuente: a) Corominas & García Yagué (1997); b) Fídel, L. tomado de PMA-GEMMA (2007). Elaborado por: a) Corominas & García Yagué (1997); b) Fídel, L. tomado de PMA-GEMMA (2007).
2.1.1.4. Vuelcos.
Los vuelcos son movimientos de rotación hacia el exterior de un escarpe de una masa de
roca, derrubio o tierra alrededor de un eje situado por debajo de su centro de gravedad. Los
vuelcos de derrubios o tierra suelen dar lugar a la formación de conos en la base de las laderas
(Lario & Bardají, 2017). El volcamiento puede ser en bloque, flexional (o flexural) y flexional
del macizo rocoso del macizo.
Goodman & Bray (1976) diferencian el vuelco de bloques del vuelco flexural. El primero
involucra roca relativamente competente, donde el fallamiento ocurre por pérdida de
estabilidad y rotación de uno o varios bloques a partir de un punto en su base, controlado por
una orientación específica de discontinuidades y generalmente está asociado a velocidades
altas. El vuelco flexural, en cambio, involucra roca más frágil y densamente diaclasada; el
fallamiento ocurre por el doblamiento de columnas de rocas delgadas, está asociado a
movimientos lentos y graduales (Figura 10). El vuelco flexural del macizo rocoso es un
movimiento de una ladera a gran escala el cual involucra deformación flexural gradual de
estratos densamente diaclasados, con buzamientos altos, usualmente en rocas metamórficas
como esquistos o filitas (Nichol, Hungr, & Evans S. G., 2002).
21
Figura 10. a) Vuelco flexural carretera Bogotá – Villavicencio, Colombia; b) Esquema de vuelco por flexión. Fuente: a) García M. tomado de PMA-GEMMA (2007); b) Corominas & García Yagué (1997). Elaborado por: a) García M.; b) Corominas & García Yagué (1997).
2.1.1.5. Avalanchas.
Son movimientos muy rápidos de masas de tierra, fragmentos de roca o derrubios (que
pueden ir acompañados de hielo y nieve), generados por uno o varios deslizamientos o flujos
combinados con un volumen importante de agua, los cuales forman una masa de
comportamiento líquido viscoso que puede lograr velocidades muy altas, con un gran poder
destructivo dentro de una cuenca de drenaje. Las avalanchas pueden alcanzar velocidades
de más de 50 metros por segundo en algunos casos (Figura 11) (Alberti, Canales, & Elizabeth,
2006).
Figura 11. Avalanchas de detritos durante el evento catastrófico de Vargas, Galipán, Estado Vargas, Venezuela, 1999. Fuente: Instituto Geográfico de Venezuela Simón Bolívar, tomado de PMA-GEMMA (2007). Elaborado por: Instituto Geográfico de Venezuela Simón Bolívar.
2.1.1.6. Desplazamientos laterales.
22
Este tipo de movimiento (denominado en algunas clasificaciones como «extensión lateral» o
lateral spreading) de bloques rocosos o masas de suelo suelen ser muy coherentes y
cementados sobre un material blando y deformable. Debido a la pérdida de resistencia los
bloques se desplazan muy lentamente a favor de pendiente, fluyen o se deforman bajo el
peso de bloques rígidos. Los desplazamientos laterales también pueden ser provocados por
licuefacción de la materia infrayacente o por procesos de extrusión lateral de arcillas blandas
y húmedas, bajo el peso de las masas superiores (Figura 12). Se dan en laderas suaves y
pueden ser muy extensos (González de Vallejo et al., 2002).
Figura 12. a) Esquema de expansiones laterales; b) Propagación lateral, Comodoro Rivadavia, Argentina. Fuente: a) Varnes (1978); b) IGRM-SEGEMAR tomado de PMA-GEMMA (2007). Elaborado por: a) Varnes (1978); b) IGRM-SEGEMAR.
2.1.2. Principales causas de los movimientos de ladera.
En la formación y detonación de un movimiento de ladera intervienen conjuntamente varios
factores. Terzaghi (1950) y Brunsden (1979) establecen dos categorías: factores externos y
factores internos.
2.1.2.1. Factores externos.
Los factores o causas externas que pueden producir un movimiento de ladera debido a los
efectos o cambios sobre la superficie del terreno, son:
Cortes del terreno: Cambios en el relieve del terreno por cortes no tectonificados.
Efectos climáticos: Precipitaciones, cambios bruscos de temperatura, vientos huracanados,
etc.
Sobrecarga: Obras civiles, tránsito vehicular, descarga de material, etc.
Choques y vibraciones: Explosiones por explosivos, impactos de meteoritos, etc.
Cambios en el régimen hidrológico superficial: Desviación de cauces, construcciones
inadecuadas de canales de riego u otros, construcción de presas o estanques inadecuados.
23
2.1.2.2. Factores internos.
Se relacionan principalmente con las condiciones intrínsecas de los materiales litológicos y
los factores geodinámicos producidos en el interior de la superficie terrestre. Entre estos
factores se destacan:
Características texturales y mineralógicas de los materiales: los diversos materiales presentas
diferentes grados de estabilidad según propiedades que poseen, lo cual favorece o reduce la
resistencia al corte.
Grado de alteración y meteorización: debido a la alteración y meteorización de un material
litológico, es más susceptible a originar fenómenos de desplazamiento de masa.
Grado de fracturamiento: Entre más fracturado se encuentre un material litológico, más
susceptibles a desarrollar movimientos en masa.
Cambios en el nivel freático: Las propiedades físicas y químicas de los materiales, causan
cambios en el nivel freático lo cual contribuyendo a la remosión en masa.
Aumento de la presión de poros: Puede producir la saturación del material litológico y originar
desplazamientos de material. El aumento de la presión de poros puede ser consecuencia de
las lluvias o del incremento del nivel freático.
2.2. Análisis del proceso para determinar un movimiento de ladera.
Según González de Vallejo et al., (2002) en la investigación de los procesos de inestabilidad
de laderas incluye lo siguiente:
La identificación de los mecanismos, modelos y tipos de rotura.
El estudio de los distintos factores que controlan los procesos.
La evaluación de la extensión, frecuencia y recurrencia de los movimientos.
Estos estudios están basados principalmente en observaciones de campo. Se trata de
analizar los procesos, las causas y su contribución al movimiento y su alcance o importancia,
sin llegar a los análisis de detalle sobre el grado de estabilidad de laderas particulares.
Según Cruden & Varnes (1996), la descripción general de los movimientos de ladera debe
incluir el tipo de movimiento (indicando si es complejo), material, dimensiones, actividad,
distribución del movimiento dentro de la masa, el contenido en agua (seco, húmedo, muy
húmedo, saturado) y la velocidad que depende de la intensidad y la amenaza que pueden
significar según el tipo de movimiento de ladera (Tabla 2).
24
Tabla 2. Velocidades de los movimientos de ladera.
Clases de Velocidad Descripción Velocidad
(mm/seg) Velocidades
tipicas Daños probables
7 Extremadamente
rápido Vilolentos y catastróficos. Destrucción de
edicios por impacto de masa deslizada. Número elevado de muertos
5 m/s
6 Muy rápido Es difícil escapar. Algunos muertos. Destrucción de edificios y estructuras
3 m/min
5 Rápido Es posible escapar. Destrucción de edificios y estructuras
1.8 m/h
4 Moderado Algunas estructuras pueden mantenerse temporalmente
13 m/mes
3 Lenta Pueden aplicarse medidad correctoras. Las estructuras y edificios pueden mantenerse.
1.6 m/año
2 Muy lenta Las estructuras permanentemente no resultan dañadas en general
16 mm/año
1
Extremadamente lenta Imperceptible si no es con instrumentación. Es
posible la construcción con precauciones.
Fuente: Cruden & Varnes (1996). Elaborado por: La Autora.
Un aspecto importante es el contenido en agua del terreno, que ayuda además a la
clasificación del movimiento (González de Vallejo et al., 2002); las descripciones pueden
realizarse, de forma simple mediante:
La ausencia de señales de humedad en la ladera.
Presencia de agua, pero no libre; el material se puede comportar como plástico, pero
no fluye.
El material tiene suficiente agua para comportarse en parte como un líquido.
2.3. Diferentes técnicas utilizadas para el análisis de movimientos de ladera.
5 𝑥 103
5 𝑥 101
5 𝑥 10−1
5 𝑥 10−3
5 𝑥 10−5
5 𝑥 10−7
25
Para el análisis de los movimientos de ladera es importante conocer la geología, esta permite
determinar que métodos se deben aplicar para determinar la geometría y cinemática del
movimiento de ladera. Existen diferentes técnicas que proporcionan información sobre las
principales características de los movimientos de ladera. La geodinámica se la puede realizar
mediante el monitoreo del Sistema de Posicionamiento Global Diferencial (DGPS) aplicado
por varios autores (Tagliavini, Marcato, Pasuto, & Silvano, 2007; Zárate, 2011; Calcaterra et
al., 2012; Wang, 2012; Soto et al., 2017), método eficaz para la medición de los
desplazamientos de material (Gili, Corominas & Rius, 2000; Malet, Maquaire & Calais, 2002),
porque permiten determinar medidas con gran precisión de hasta varios milímetros por año
(Zhou et al., 2005).
La tecnología moderna basada en la técnica de LiDAR (Light Detection and Ranging o Laser
Imaging Detection and Ranging) a través del equipo Escáner Láser Terrestre (TLS) permite
detectar y cuantificar los cambios diferenciales en el relieve, relacionados con la evolución de
la actividad de movimientos de ladera. Esta técnica tiene la capacidad de adquirir medidas
directas (nube de puntos 3D) con alta densidad o resolución espacial y con precisión y
exactitud centimétrica (Delacourt et al. 2007; Palenzuela, 2015).
La geometría de los movimientos de ladera se determina a través de perfiles longitudinales y
transversales aplicando la técnica de la Tomografía de resistividad eléctrica (ERT), empleado
por autores como Lapenna et al. 2003, 2005; Colangelo y Perrone 2012; Soto et al. 2017, ya
que permiten obtener características litológicas tanto de planos de fallas, niveles freáticos,
etc.
Los métodos aplicados en esta investigación se definen a continuación:
2.3.1. GPS Diferencial (DGPS).
El principio de esta técnica es la información recogida que emite cada satélite mediante una
estación cuya posición se conoce permanentemente. Luego la estación calcula las
correcciones a aportar a la información y las guarda en los receptores cuya posición es
desconocida. Así, el error de pseudodistancia puede ser corregido por el receptor para cada
satélite (Correia, 2002).
Existen varios sistemas de DGPS que suelen estar constituido por los tres componentes:
Una estación de control (base) que recoge datos emitidos constantemente por los
satélites y que calcula las correcciones a introducir para cada satélite;
Un medio de transmisión de las informaciones de corrección. El emisor puede estar
situado en el mismo lugar que la estación de control o bien hallarse lejos;
Un receptor capaz de recibir las informaciones de las correcciones DGPS y
conectado a un receptor GPS provisto de una función de corrección diferencial. En
26
caso de tratamiento diferido, las informaciones recibidas son simplemente
grabadas, para luego ser tratadas.
La precisión del DGPS varía desde algunos metros a milímetros según la técnica empleada y
la calidad de los receptores, dependiendo de la distancia entre el receptor y la estación de
control. Cuanto más grande sea la distancia que los separe, menor será la precisión (Correia,
2002).
2.3.1.1. Método Estático Rápido (Fast-Static).
Con el Método Estático Rápido, la distancia máxima que debe existir entre el punto de
referencia de coordenadas conocidas (Estación Base) y el móvil (Rover) es de 20 km, siendo
similar al método estático con la diferencia únicamente en el tiempo de medida que puede ser
de 5 a 20 minutos (Figura 13), esto dependiendo de la cantidad de satélites disponibles, de la
ubicación geométrica de los satélites, la configuración y longitud de la línea base; lo que
permite medir en tiempos más cortos con precisiones máximas de +/- (5 a 10 mm + 1ppm)
(Guandique, López, & Martinez, 2014).
Figura 13. Esquema Método Estático Rápido. Fuente: Guandique et al. (2014). Elaborado por: Guandique et al. (2014).
2.3.2. Escáner Láser Terrestre (TLS).
El escáner de láser terrestre es el instrumento que analiza un objeto o ambiente físico para
reunir datos de su forma e incluso de su color (Figura 14). Entre sus múltiples aplicaciones se
lo utiliza para la monitorización o control de desplazamientos en zonas afectadas por
movimientos de ladera en fase de desarrollo o estado de evolución. Esta tecnología es
interesante en el análisis evolutivo a corto plazo, ya que en lugar de medir punto a punto sobre
el terreno, se realiza un barrido 3D en tiempos menores con resoluciones centimétricas (para
27
superficies del terreno generalmente son del orden decimétrico), lo que proporciona la
posibilidad de realizar levantamientos secuenciales más completos de la zona problema en
su conjunto a partir de levantamientos desde diferentes posiciones. Cada una de las nubes
de puntos escaneadas estará contenida en el sistema de coordenadas propio de cada
posición, por lo que después se realiza la fusión de todas ellas por el proceso de alineación,
también conocido como registro u orientación de nubes de puntos (Palenzuela, 2015).
Figura 14. TLS, escaneo mediante la técnica TOF. Fuente: Tomado de Teza, Galgaro, Zaltron, & Genevois (2007). Elaborado por: Teza, Galgaro, Zaltron, & Genevois (2007).
2.3.2.1. Fundamentos del TLS basado en el Tiempo de Vuelo del haz láser.
Un escáner TLS de tipo TOF es un telémetro o explorador de distancia capaz de escanear
una superficie con una alta densidad de muestreo. Los principios del sistema son: los pulsos
de onda electromagnética emitidos con frecuencias de hasta nanosegundos en una dirección
caracterizada por los ángulos acimutal (ϕ) y cenital (α). El tiempo de viaje instrumento-objetivo-
instrumento se mide para obtener la distancia d. El software que controla el dispositivo puede
mostrar las coordenadas esféricas (d, ϕ, α) o cartesianas (x,y,z) del punto reflectante. La
dirección del rayo láser es modificada por unos espejos poligonales internos haciendo variar
los ángulos ϕ y α en cantidades constantes Δϕ e Δα. La deflexión vertical se realiza para barrer
una línea vertical (“line scan”), y el giro de la cabeza del escáner produce un barrido horizontal
para obtener el escaneo de un área o superficie (“frame scan”). El barrido vertical alcanza
hasta los 90°, mientras que el horizontal se puede realizar en un campo de visión de 360°. La
distancia, los ángulos, la amplitud de la señal, tiempo y fecha de cada medida (“timestamp”)
son transmitidos por conexión USB/Fireware cuando se trata de la imagen en color
proporcionada por la cámara fotográfica (Palenzuela, 2015).
28
2.3.3. Tomografía de Resistividad Eléctrica (ERT).
La ERT es un método de resistividad multielectródico que se basa en obtener modelos 2D y
3D de la resistividad del terreno. Esta técnica consiste en inyectar una cantidad conocida de
corriente al subsuelo y medir la diferencia de potencial entre dos puntos. El proceso se repite
en todo el área de inspección y, una vez obtenidas estas medidas se dispone de una
distribución de resistividades experimentales a lo largo del subsuelo. Dado que el subsuelo es
heterogéneo, este conjunto de resistividades no corresponde a la distribución real sino que
representa una amalgama de ellas; el cálculo para obtener el modelo de resistividades reales
del subsuelo se realiza a través de técnicas de inversión utilizando un sistema iterativo
(Quintana, 2013).
En la figura 15, se presentan la medida que se puede realizar con la configuración
Dipolo- Dipolo mediante la realización de medidas con múltiples profundidades de
investigación a lo largo de un perfil. Los datos medidos se representan en un perfil de
resistividades aparentes en forma de mapas de isolíneas, la cual se corrige durante la
interpretación (Biosca Valiente, 2011).
Figura 15. Esquema de operación de tomografía eléctrica con un dispositivo dipolo-dipolo, para un dispositivo de 21 electrodos con dos espaciados entre electrodos: a=1 m y un factor n=1 a 7, a=2 m y un factor n=1 a 6. Fuente: Biosca Valiente (2011). Elaborado por: Biosca Valiente (2011).
2.3.3.1. Valores de resistividad de las formaciones geológicas.
Según Quintana (2013), los distintos métodos de prospección geofísica (magnética, eléctrica,
sísmica) permiten obtener una información detallada de las condiciones y la composición del
subsuelo. Para aplicarla es necesario que presenten dos condiciones: contraste significativo
entre algunas propiedades físicas para poder realizar la medición y que se pueda relacionar
con la geología del subsuelo. El uso de estos métodos viene determinado por el conocimiento
29
de las propiedades de las rocas y minerales, la conductividad eléctrica (σ) o su inverso que
es la resistividad eléctrica (ρ) como el parámetro de identificación de las diferentes estructuras
del subsuelo. Estas propiedades describen la capacidad de los materiales para transportar la
corriente eléctrica a los materiales que componen el subsuelo y depende de diferentes
factores como son la porosidad, presencia de agua intersticial, etc.
Los valores de resistividad común de las rocas, suelos y químicos, según varios autores se
muestran en la figura 16. Las rocas ígneas y metamórficas, por su elevado grado de
compactación tienen altos valores de resistividad aunque depende del grado de
fracturamiento y del porcentaje de las fracturas rellenas de agua. Las rocas sedimentarias
son por lo general más porosas y tienen mayor contenido de agua por ende normalmente
tienen valores inferiores de resistividad (Loke, 2004).
Figura 16. Resistividades de rocas, suelos y químicos. Fuente: Loke (2004). Elaborado por: Loke (2004).
2.3.3.2. Identificación y caracterización de anomalías en el subsuelo.
La ERT permite detectar anomalías positivas y negativas dependiendo del material,
características y condiciones en que se encuentre. La variación de la resistividad eléctrica
depende de diversos y múltiples factores que conforman el subsuelo. Las anomalías pueden
detectarse mediante la investigación de discontinuidades que son las que marcan una ruptura
30
en la homogeneidad (o cierta homogeneidad) del subsuelo, por lo tanto, fracturas, cavidades,
galerías, etc podrían considerarse discontinuidades.
Porres (2003), aplica la técnica ERT utilizando la configuración Schlumberger-Wenner y
Dipolo-Dipolo en la búsqueda de anomalías para identificar cavidades y galerías, las mismas
que condicionan una reducción de masa en la roca causando consecuencias importantes en
el comportamiento mecánico, tales como, desplazamiento del material, desplomes,
derrumbamientos, colapsos, etc., la interpretación de estas medidas de resistividad del
subsuelo permiten localizar dichas anomalías para la mitigación de posibles riesgos.
Para la identificación de discontinuidades en el subsuelo, Porres (2003) realiza experimentos,
diseñados con la intención de que sean totalmente representativos: con objetivos variados,
con diferentes rellenos, con diferente orientación y diferente tamaño; que faciliten la
interpretación cualitativa basada en resultados experimentales y así conocer el
comportamiento de un material ante el paso de un flujo eléctrico. Dichos experimentos
concluyen que el dispositivo Dipolo-dipolo resulta más adecuado para la localización de
cavidades o galerías, especialmente si tienen un comportamiento conductor (relleno de agua
o arcilla) presentan una anomalía negativa de baja resistividad, mientras que las cavidades y
galerías rellenas de aire destacan por tener valores altos de resistividad dando como resultado
una anomalía positiva. En la figura 17 se presenta la plantilla que facilita la interpretación
cualitativa, rápida y directa de las anomalías tanto negativas como positivas por simple
comparación, aunque tienen limitada su aplicación según sea el modelo geológico.
Figura 17. Plantilla de Interpretación de Imágenes en perfiles ERT. Fuente: Porres (2003). Elaborado por: La Autora.
En la parte central del perfil de la figura 18 se observa una anomalía positiva muy resistiva,
con morfología vertical, que corresponde a una galería con valores altos de resistividad
indicando que no existe relleno en la galería y que sólo contiene aire, lo cual le proporciona
31
ese carácter marcadamente dieléctrico; mientras que en la figura 19 se presentan anomalías
conductoras de baja resistividad en comparación con la figura anterior, atribuida a materiales
de todo tipo (piedras escombros, plásticos, maderas, canales) indicando que podría existir
relleno de fluido con finos en la cavidad (Porres, 2003).
Figura 18. a) Perfil ERT. b) Foto de la galería de La Arboleda (Vizcaya) representada en el perfil ERT. Fuente: Porres (2003). Elaborado por: Porres (2003).
Figura 19. Anomalía conductora, cavidad de todo tipo (madera, canales, escombros) rellena de fluidos finos. Fuente: Porres (2003). Elaborado por: Porres (2003).
2.4. Análisis geotécnico.
Para realizar el análisis geotécnico se deben hacer ensayos que permitan obtener las
propiedades físico- mecánica del suelo, a través de muestras representativas de toda el área
de estudio. A continuación se definen los ensayos realizados en esta investigación según Das
(2012):
2.4.1. Contenido de humedad.
32
Es el porcentaje de humedad de los suelos. Determina los cambios de volumen y cohesión,
en sus de tres fases naturales que consisten en partículas de suelo sólidas, agua y aire (o
gas). Se calcula mediante la fórmula:
𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 𝑊(%) =𝑊𝑊𝑊𝑠
∗ 100 (1)
Donde Ws es el peso de los sólidos del suelo y Ww es el peso del agua.
2.4.2. Límites de Atterberg.
Cuando un suelo arcilloso se mezcla con una cantidad excesiva de agua, puede fluir como un
semilíquido. Si el suelo se seca gradualmente, se comportará como un material plástico,
semisólido o sólido, dependiendo de su contenido de humedad entonces se tienes los
siguientes límites (Figura 20) (Das, 2012):
Límite líquido de un suelo se determina utilizando la copa de Casagrande y se define como
el contenido de humedad en el que se cierra una ranura de 12.7 mm mediante 25 golpes.
Límite plástico se define como el contenido de humedad en el que el suelo se agrieta al
formar un rollito de 3.18 mm de diámetro.
Figura 20. Límites de Atterberg. Fuente: Das (2012). Elaborado por: Das (2012).
2.4.3. Distribución Granulométrica de suelos.
33
En cualquier masa de suelo, los tamaños de los granos varían en gran medida. Para clasificar
apropiadamente un suelo, se debe conocer su distribución granulométrica. La distribución
granulométrica de un suelo de grano grueso se determina por lo general mediante un análisis
granulométrico con mallas. Para un suelo de grano fino, la distribución granulométrica se
puede obtener por medio del análisis del hidrómetro (Das, 2012).
La tabla 3 contiene una lista de los números de mallas utilizadas en Estados Unidos y en
nuestro país y el tamaño correspondiente de sus aberturas. Estas mallas son de uso común
para el análisis de suelos para fines de su clasificación.
Tabla 3. Tamaños de mallas estándar en EE.UU.
Fuente: Das (2012).
Elaborado por: Das (2012).
2.4.4. Resistencia al corte.
La resistencia al corte de un suelo se le refiere como criterio de falla de Mohr-Coulomb. El
valor de c’ (resistencia no drenada, o cohesión aparente) para arenas y arcillas normalmente
consolidadas es igual a cero. Para arcillas sobreconsolidadas, c’ > 0 (Das, 2012).
Para la mayoría del trabajo cotidiano, los parámetros de la resistencia al corte de un suelo (es
decir, c’ y el ángulo de cohesión) se determinan mediante dos pruebas estándar de
laboratorio:
Prueba de corte directo: Se aplica una carga normal a la muestra. Luego se aplica una
fuerza cortante a la parte superior de la caja de corte para causar la falla en la muestra.
Pruebas triaxiales: Las pruebas de compresión triaxial se pueden realizar en arenas y
arcillas. Para arcillas, se pueden efectuar tres tipos de pruebas con el equipo triaxial: Prueba
consolidada drenada (prueba CD), Prueba consolidada no drenada (prueba CU) y Prueba no
consolidada no drenada (prueba UU).
34
2.4.5. Permeabilidad hidráulica del suelo.
Los espacios vacíos, o poros, entre granos del suelo permiten que el agua fluya a través de
ellos. En mecánica de suelos e ingeniería de cimentaciones se debe conocer cuánta agua
fluye a través de un suelo por tiempo unitario (Das, 2012).
En el laboratorio se puede determinar por medio de pruebas de permeabilidad con carga
constante o carga variable. La prueba con carga constante es más adecuada para suelos
gruesos. En la tabla 4 se indica el intervalo general de los valores de k de varios suelos. En
suelos granulares, el valor depende principalmente de la relación de vacíos (Das, 2012).
Tabla 4. Intervalo de la permeabilidad hidráulica para varios suelos.
Fuente: Das (2012).
Elaborado por: Das (2012).
35
CAPÍTULO III
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
36
3.1. Metodología utilizada para el desarrollo de la tesis.
En la presente investigación se lleva a cabo la siguiente secuencia de actividades y
metodologías (Figura 21), para la obtención de resultados con base en los objetivos
planteados. Cada actividad de describe a continuación:
Figura 21. Flujograma de actividades del TFT. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
3.1.1. Recopilación bibliográfica.
En la elaboración del presente trabajo se ha realizado la recopilación y análisis de información
referente al tema, mediante documentos (papers, tesis, trabajos, investigaciones, etc.), sitios
web científicas, etc., siempre y cuando estos procedan de fuentes confiables.
Una vez obtenida esta información se inicia con una revisión detallada, seleccionando datos
relevantes que se podrían incluir en la investigación. Además de las metodologías y técnicas
a aplicar en el movimiento de ladera objeto de este estudio, para obtener las competencias
en el desarrollo de la misma y cumplimiento de los objetivos planteados.
En la información recopilada se ha revisado la Carta Topográfica (IGM, 2012) y la Hoja
Geológica de Zaruma (INIGEMM, 2013), Evaluación y Zonificación de Riesgos Geodinámicos
METODOLOGÍA
Recopilación Bibliográfica
Campaña de campo
GEOLOGÍA
-Mapeo
geológico
-Herramienta
SIG
MUESTREO
Propiedades geotécnicas, ensayos físico mecánicos de los suelos -Ensayos de Clasificación de suelos, límites Atterberg -Ensayos Triaxiales -Permeabilidad
ERT
Geometría
DGPS y/o TLS
Dinámica del
movimiento de
ladera
Interpretación de resultados
Elaboración de informe final
37
en el Distrito Minero de Zaruma y Portovelo (Pesantes & Carrión, 2009), entre otros
documentos.
3.1.2. Trabajo de campo.
Antes de empezar con el trabajo de campo se realiza un reconocimiento del sector y del
movimiento de ladera para delimitar la zona de influencia directa e indirecta del área de
investigación y llevar la debida planificación de los trabajos y actividades, las mismas que se
las realizó en 4 etapas que se describen a continuación:
3.1.2.1. Levantamiento Geológico.
Consiste en el levantamiento geológico del área de estudio, utilizando la base topográfica de
Zaruma a escala 1:5000. El trabajo se realiza a través de la descripción de afloramientos
identificados en vías, caminos, senderos (Foto 3), que nos permiten visualizar el tipo de
litologías, el grado de meteorización, alteraciones, interperismo y erosión del sector, los
mismos que son registrados sobre la base topográfica.
Foto 3. Levantamiento Geológico-Estructural Fuente: La Autora.
Elaborado por: La Autora.
Toda esta información levantada es documentada en la libreta de campo. Luego estos datos
son procesados en el software Arc GIS 10.4.1 para la elaboración del mapa geológico.
Los materiales utilizados en campo durante esta fase son:
Martillo geológico GPS
38
Cinta métrica
Brújula
Lupa
Pintura
Lápiz
Lápices de colores
Mapa topográfico
Libreta de campo
Cámara fotográfica.
Escalímetro
También se hace la descripción del movimiento de ladera especificando todos los parámetros
de la ficha de inventario de movimientos de ladera de acuerdo a las características presentes
en el área. Además de ello, se ha hecho el análisis de la infraestructura dentro de la zona de
influencia las mismas que presentan daños, por lo que se hizo el registro y control de grietas
a través de fichas para luego poder correlacionar con la actividad del movimiento (Foto 4)
(Anexo 1 y 2).
Foto 4.Levantamiento de registro y control de grietas.
Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
3.1.2.2. Monitoreo con el GPS Diferencial (DGPS).
Para determinar la velocidad y movimiento del terreno desplazado se implementa el sistema
de monitoreo mediante la utilización de la tecnología GPS Diferencial que se basa en la
navegación y posicionamiento de satélites.
La propuesta metodológica a utilizar incluye el uso simultáneo de dos o más receptores. En
este régimen, un receptor ocupa un punto denominado estación base del cual se conocen las
coordenadas precisas y el otro receptor o receptores denominados “rovers” ocupan las
estaciones de interés y cuyas coordenadas se desconocen. El principio para establecer
movimientos de ladera utilizando el procedimiento DGPS se basa en obtener una variación
39
matemática de las coordenadas de un punto (estación) dentro de un rango de tiempo. La
posición relativa se la obtiene mediante la diferencia entre la última y la primera medición; este
rango es variable y va desde días, meses a años (Zárate, 2011).
Se utilizó el equipo DGPS marca Timble R10, configurado en modo Fast- Static, con tiempo
de adquisición de 15min, este dispositivo incluye el uso simultáneo de dos receptores que
almacenan datos cada 10 segundos. La red de seguimiento DGPS consta de 6 puntos: 1
punto de referencia y 5 puntos de control. El punto de referencia es la estación permanente
o punto fijo denominado estación base (Foto 5a.) ubicado en el Cerro Cruz del Calvario (Cód.
001 del Proyecto de Exclusión Minera de Zaruma) del cual se conocen las coordenadas
exactas y los 5 puntos de control tomados con el receptor móvil “rover” (foto 5b), que se
distribuyen estratégicamente dentro del área del movimiento de ladera a monitorear. Los
mojones utilizados son cilíndricos de hormigón de 50 cm de longitud (Foto 5c).
Foto 5. a) DGPS Timble R10 sobre la estación base. b) Receptor Móvil “rover” y c) Mojón cilíndrico de hormigón Fuente. La Autora.
Elaborado por: La Autora.
Se realizaron dos campañas de monitoreo, la inicial en julio 2017 y la final en enero 2018. Los
datos son procesados mediante el software Trimble Access R10 y el filtrado y corrección de
los satélites a través de Spectrum Survey Office en el sistema UTM WGS 84 Zona 17 S.
3.1.2.3. Monitoreo con Escáner Laser Terrestre (TLS).
40
Con el fin de detectar los cambios en el relieve, relacionada con la evolución y actividad del
movimiento de ladera, se implementa la utilización de la tecnología TLS que se basa en el
tiempo de vuelo (TOF) de las ondas electromagnéticas (láser) reflejadas en el terreno.
Incluyendo las mediciones geodésicas de coordenadas sobre los targets que son los puntos
de georreferenciación y de éste depende la precisión del levantamiento.
El equipo utilizado es el TLS 3D RIEGL VZ-400 con una cámara fotográfica Nikon calibrada
para la captura de datos adicionales de color (RGB) y batería externa para hacer el barrido
TOF sobre el terreno. Para las mediciones de coordenadas de los targets se empleó la
estación total marca Sokia (Foto 6).
Foto 6. a) Escáner Láser 3D RIEGL VZ-400 y b) Estación
total marca Sokia Fuente: La Autora.
Elaborado por: La Autora.
La metodología desarrollada comienza con la determinación de las posiciones de escáner
bajo criterios que incluyen, la mayor visibilidad posible del terreno para evitar la sombras
(holes) y por la interposición de objetos (artificiales, vegetación y relieve).
Luego se realiza la preparación y colocación de los targets (cinta reflectante) en el terreno,
que deben estar ubicados alrededor del equipo, contemplando el hecho que se encuentren
bien distribuidos (al menos 4 puntos de referencia alrededor del escáner) (Foto 7). Se puso
estacas de 15 cm en el suelo, a más de otros puntos de referencia en lugares estratégicos
que se colocan en muros, arboles, vértices de casas, postes de luz, etc.
41
Para la georreferenciación de los targets existen dos opciones, con estación total o sistema
RTK. En este caso se ha utilizado la estación total obteniendo las coordenadas de todos los
puntos en el sistema UTM WGS 84, Zona 17S, tomando en cuenta que las lecturas de cada
punto el haz láser debe estar en centro del target, para que, la coordenada XYZ sea la
adecuada para la nube de puntos.
Una vez colocados los targets y determinadas las posiciones del equipo se procede a realizar
el barrido TOF del terreno. Se hacen los barridos en diferentes ángulos según la topografía
del terreno y las triangulaciones entre los puntos abarcando toda el área de estudio,
generando planos de 90° y planos inclinados con ángulos de ± 15°, 30° y 45°, con giros de
barrido de 360°. El número de posiciones de escáner se eligió de forma que se cubriera la
mayor área posible de estudio, minimizando las zonas de sombra.
Foto 7. a) Posicionamiento del Escáner Láser a diferentes ángulos. b) Puntos Targets (Cinta reflectiva). Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
Finalmente los datos obtenidos en campo con estacion total y el levantamiento del Escaner
Láser son procesados en el Software Riscan Pro para la interpretación de resultados. Se
estableció 2 campañas para el levantamiento con Escáner Láser en un periodo entre
noviembre 2017 y febrero 2018 ya que en estos meses es época de invierno, y se consideró
importante ver si se producen cambios en el relieve y por ende movimiento debido a las lluvias
intensas que se dan en el sector.
42
3.1.2.4. Aplicación de Tomografía de resistividad eléctrica (ERT).
Para determinar los valores de resistividad del suelo se aplicó líneas de tomografía eléctrica
(ERT) con la finalidad de obtener perfiles estratigráficos que nos dieron a conocer parámetros
como la litología del subsuelo, fracturas, fallas, niveles freáticos y aguas subterráneas.
Foto 8. Equipo ERT- Terrámeter SAS 4000 Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
El equipo empleado fue el Terrameter SAS 4000 (Foto 8), marca ABEM, el procedimiento de
campo para la obtención de resistividad de alta resolución en 2D comienza con el análisis de
selección de líneas ERT y la distancia de las mismas. Se realizó 1 línea ERT que pasa por la
parte activa del movimiento. Se colocan los electrodos de acero con el martillo poliuretano, al
menos 30cm en el suelo con la distancia establecida cada metro y se extiende los cables de
cada carrete según vaya siendo necesario, luego se ponen las pinzas de cocodrilo sobre todos
electrodos (Foto 9), se procede a instalar el equipo en el centro del perfil.
43
Foto 9. Procedimiento de ERT. a) Clavado de Electrodos de acero. b) Extendido del cable. c) Conexión de las pinzas de cocodrilo. d) Armado de la línea del perfil. Fuente: La Autora.
Elaborado por: La Autora.
Una vez armada toda la línea del perfil, se procede a encender el equipo, y configurarlo en el
modo Lund Imagen System, donde se establece la configuración (protocolo) Dipolo-dipolo 4L
y 4S, en el modo de recolección de datos automático, el proceso tarda alrededor de 30 a 45
minutos.
Finalmente, los datos que corresponden a resistividades aparentes del terreno, se almacenan
en la memoria del equipo para su posterior procesamiento en el software RES2DINV, donde
se obtendrá valores de resistividad real.
El equipo a utilizar fue:
Terrámeter SAS 4000, marca ABEM.
Sistema LUND ES463 multielectrodo.
Cable Lund CVES en cuatro secciones.
Fuente externa de corriente continua a 12 V (Batería de automóvil).
80 Electrodos de acero inoxidable.
4 x 110 m de cable en carrete.
80 pinzas de cocodrilo.
44
Martillos de poliuretano (dos o más) para clavar los electrodos.
Cinta métrica.
3.1.2.5. Muestreo de Suelos.
Las propiedades físico-mecánicas de los suelos están determinadas por algunos parámetros
los mismos que se otienen en el laboratorio mediante ensayos de: contenido de humedad,
granulometría, límites de atterberg, etc., para luego realizar la clasificación utilizando el
Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS).
Para la recolección de muestras se consideró la topografía y litología del terreno entre otras
características de los movimientos de ladera, de manera que sean lo más representativas
posible, en este caso se obtuvo 3 muestras debido a las condiciones mencionadas: 2 muestras
a media ladera (E-W) y 1 muestra al pie de ladera.
Para el muestreo se realizaron calicatas de un metro de profundidad, descartando la capa
vegetal para obtener la muestra libre de impurezas (foto 10), luego se guardan las muestras
(15 Kg aproximadamente) en fundas plásticas cerradas herméticamente para evitar que el
material pierda las condiciones de humedad naturales, con su respectiva etiqueta para ser
transportada al laboratorio de suelos de la UTPL para realizar los ensayos correspondientes.
Foto 10.Tomo de muestras en campo a 1m de profundidad
aproximadamente. Fuente: La Autora.
Elaborado por: La Autora.
45
El material utilizado en esta fase fue:
Fundas plásticas herméticas
Cinta adhesiva
Lápiz de color
Cinta métrica
Barreta
Pala
3.1.3. Trabajo de laboratorio.
Los ensayos de laboratorio se determinaron con la finalidad de conocer las propiedades físico-
mecánicas de los suelos y obtener los parámetros necesarios mediante la norma AASHTO
para la clasificación de los Suelos (SUCS), los ensayos realizados se describen a
continuación:
3.1.3.1. Contenido de humedad.
Este ensayo obtiene el % de humedad del suelo. Consiste en pesar el suelo húmedo, ponerlo
a secar al horno entre 110 y 240°C por 16 horas y luego pesarlo, la diferencia de pesos de
agua y suelo seco nos da el porcentaje del contenido de humedad del suelo como se indica
en la expresión (1) (Foto 11), según la norma AASHTO T 265-93.
Foto 11. Muestras para poner a secar y calcular
el contenido de Humedad. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
3.1.3.2. Ensayo de granulometría.
En este ensayo se obtiene el tamaño de las partículas mediante la norma AASHTO T 88-00,
el mismo que consiste en el lavado de muestra por el Tamiz N° 200. Se tamiza el material, la
fracción gruesa se pasó por los tamices N° ½, ¼, 3/8 y 4; la fracción fina se pasa por los
tamices N° 4, 40, 100 y 200. Luego se realizan los cálculos necesarios y se obtiene la curva
granulométrica (Foto 12).
46
Foto 12. Proceso de Granulometría. a) Muestras. b) Lavado de las muestras. c) Limpieza de los tamices. d) Pesado de los tamices. e) Tamizado de las muestras.
Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
3.1.3.3. Ensayo de límite líquido (LL).
Mediante este análisis se determina el contenido de agua que necesita el suelo para cerrar la
ranura (12 mm) en 25 golpes, aplicando la norma AASHTO T 89-02, que consiste en dejar
secar el material naturalmente para pasarlo por la malla N° 40, después se pone a saturar la
muestra por 24 horas a 15 golpes. Luego se realiza la práctica en intervalos de golpes de 15-
20, 20-25, 25-30 y 30-35 en la copa de casa grande dando dos golpes por segundo, tomando
el material de la ranura y poniéndolo a secar, para después determinar el contenido de
humedad y obtener la gráfica de LL (Foto 13).
Foto 13. Ensayo LL. a) Secado de las muestras al ambiente. b) Muestras Tamizadas malla N°40. c) Muestra en el equipo Casa grande. d) Ranura cerrada de la muestra por golpes en el equipo. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
47
3.1.3.4. Ensayo de límite plástico (LP).
Una vez determinado el LL se procede a realizar el ensayo del límite plástico con el material
del golpe 30-35, se toma el material en bolitas de 1 cm de diámetro, se juega con el material
haciéndolo secar formando rollitos de 3.5 mm hasta que el material se agriete, estos rollitos
agrietados se los pesa y se pone a secar (Foto 14), y finalmente se determina la humedad del
mismo y se realizan los cálculos y gráficos necesarios, según la norma AASHTO T 90-00.
Foto 14. Ensayo límite plástico. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
3.1.3.5. Ensayo Triaxial.
Este ensayo determina el ángulo de fricción y la cohesión del suelo mediante el círculo de
Mohr, aplicando la norma AASHTO T-296. La práctica consiste en realizar una probeta en
este caso se hizo remoldeo de dos muestras debido a las condiciones del suelo (Foto 15) y a
esta aplicarle una fuerza (carga) vertical hasta que esta se deforme (falla dúctil, frágil)
alcanzando su esfuerzo máximo (Foto 16).
Foto 15. Remoldeo de las probetas (2 muestras). Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
48
Foto 16. Equipo de Triaxial y probetas deformadas. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
3.1.3.6. Ensayo de Permeabilidad
Este ensayo permite determinar el valor del coeficiente de permeabilidad k de un suelo a
través de la capacidad del mismo para permitir el flujo de un fluido líquido. La práctica consiste
en compactar la muestra, ponerla en el equipo y permitir el paso del agua a través de la
muestra se suelo, tomando en cuenta el caudal, tiempo y altura desde el inicio hasta que el
fluido pasa por la muestra (Foto 17), según la norma AASHTO T215.
Foto 17. Ensayo de Permeabilidad. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
49
3.1.4. Trabajo de Oficina.
Una vez terminado el trabajo de campo y obtenidos los datos, se procede al procesamiento
de los mismos en los diferentes Software (Tabla 5), dependiendo de la finalidad de cada fase
con los equipos y herramientas utilizadas tanto en trabajo de laboratorio como en campo. Los
Software nos brindan facilidad y agilidad de uso de los datos, generando un alto grado de
precisión en para la interpretación de resultados.
Tabla 5. Software utilizado en cada fase de la investigación.
FASE OBJETIVO SOFTWARE UTILIZADO
Geología Elaborar el mapa geológico Microsoft Office Excel, Arc GIS 10.4.1
Monitoreo: DGPS TLS
DGPS: Determinar la velocidad y movimiento a partir de las coordenadas TLS: Detectar los cambios de relieve, relacionada con la evolución y actividad del movimiento de ladera.
Microsoft Office Excel, ArcGIS v10.4.1 Global Mapper v18 DGPS: Trimble Access R10. Spectrum Survey Office TLS: Riscan Pro Riegl
Geofísica: TRE
Obtener imágenes del subsuelo en 2D y determinar los valores de resistividad del suelo a partir del ensayo de Tomografía Eléctrica
Microsoft Office Excel RES2DINV
Muestreo: Clasificación de suelos
Realizar la clasificación de suelos a partir de los datos obtenidos en el laboratorio Microsoft Office Excel
Informe Final Realizar el informe final y los respectivos mapas para su presentación
Microsoft Office Word, Microsoft Office Excel,
Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
50
CAPÍTULO IV
ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
51
4.1. Geología Local.
Los resultados de la geología local permiten observar que las rocas presentes en el área de
estudio son volcano-clásticas pertenecientes a la Unidad Portovelo de edad Oligocénica,
identificadas como flujos piroclasticos, tobas de cristales y tobas andesíticas; las mismas que
se encuentran afectadas por alteración argílica. Las rocas presentan varios tipos de
tonalidades que dependen de los minerales que contienen y del proceso de meteorización al
que han sido sometidas. Dichas rocas se describen a continuación:
4.1.1. Tobas andesíticas.
De color gris, textura porfidoclástica (Foto 18), contiene minerales de plagioclasas,
feldespatos, caolín y en menor proporción cuarzo, calcopirita y pirita, en algunas zonas se
puede ver la roca altamente meteorizada. Además, está constituida por vetillas milimétricas
mineralizadas que nos indica que la roca presenta alteraciones de Skarnificada a Argílica
(Foto 19). Estas tobas andesíticas están subyaciendo a las tobas de cristales.
Foto 18. Toba andesítica de textura porfidoclástica altamente meteorizada. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
Foto 19. Vetillas de mineralización, alteraciones. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
52
4.1.2. Tobas de cristales.
De colores claros debido a los minerales que contiene; los feldespatos potásicos presentan
leves oxidaciones de “amazonita” debido a su coloración amarillenta verdosa, con abundante
cuarzo y caolín, de textura vitro-clástica (Foto 20). Estas tobas se encuentran en contacto las
tobas andesíticas, sobreyaciéndolas.
Foto 20. Tobas de cristales. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
4.1.3. Flujos piroclásticos.
Están constituidos por cuarzo, plagioclasas y fragmentos de rocas (líticos), que proporcionan
colores claros como el lila, morado, rojizos y grises, con textura variables de tipos
vitrocristalino-clásticas, altamente erosionados y meteorizados (foto 21). Estos flujos
piroclásticos abarcan la parte NE de la zona de estudio, se encuentran sobreyaciendo a las
tobas de cristales y tobas andesíticas.
Foto 21. Flujos piroclásticos. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
53
Cabe destacar que la andesita porfídica es la roca madre (Foto 22), sobre ella se encuentran
las tobas andesíticas, las tobas de cristales y los flujos piroclásticos. Los materiales se
encuentran muy meteorizados y son fácilmente disgregables, en las zonas con menor grado
de meteorización aún preservan su estructura original y las zonas con un mayor grado de
meteorización corresponden a suelos residuales lateríticos como arcillas y limos, llamados
comúnmente “saprolito” (Foto 23). En tres puntos del área investigada hay galerías y piques
en las cual se observó saturación de agua en las tobas y suelos lateríticos (Foto 24).
Foto 22. Andesita porfídica. Fuente: La Autora Elaborado por: La Autora.
Foto 23. Suelos residuales Lateríticos. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
54
Foto 24. Bocamina de una galería, con material laterítico. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
En la figura 22 se presenta el mapa geológico con las litologías analizadas e interpretadas en
el área de investigación y sus respectivos contactos, los mismos que fueron inferidos, por la
escasa información de afloramientos.
Figura 22. Mapa Geológico de la zona de estudio sector "Cerro Cruz del Calvario". Fuente: La Autora Elaborado por: La Autora.
55
4.2. Levantamiento de Grietas.
El levantamiento y control de grietas se lo hizo en las vías e infraestructura de viviendas y
muros. Según información de los residentes la apertura de los agrietamientos comenzó en el
año 2008 cuando el invierno azotó fuertemente al movimiento de ladera, generando el
desplazamiento de grandes toneladas de masa. Después que se ha realizado la estabilidad
del movimiento mediante muros y mallas geotextiles que hasta la actualidad son visibles, se
cree que las grietas han ido evolucionando muy lentamente. En época de invierno el agua se
filtra por algunas grietas haciendo que éstas adquieran mayor profundidad. Mediante el
periodo de registro de grietas se realizaron las mediciones de abertura entre 1 mm y 4 cm
como se aprecia en la foto 25, en el lapso de tiempo de seis meses no se observaron cambios
de abertura, lo que sugiere la inexistencia de movimiento en las zonas agrietadas. Los
resultados de fichas se presentan en el anexo 2.
Foto 25. Medición de aberturas de grietas. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
4.3. Monitoreo con GPS Diferencial (DGPS).
El monitoreo del movimiento de ladera inició el 15 de julio de 2017 y culminó el 29 de enero
de 2018, los puntos de monitorización están distribuidos sobre el movimiento de ladera como
se indica en la figura 23 de manera estratégica con la finalidad que los datos sean los más
representativos y confiables. Se colocó un total de 5 estaciones de control.
56
Figura 23. Mapa de distribución de los puntos de monitorización. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
En la tabla 6 se muestran las coordenadas obtenidas en la campaña de campo de
monitorización, con sus respectivos desplazamientos en X, Y y Z, calculados mediante la
diferencia de las coordenadas iniciales y finales, con la siguiente expresión:
(2)
Tabla 6. Coordenadas iniciales y finales con su respectivo desplazamiento.
PUNTOS DE MONITORIZACIÓN CON DGPS
Puntos/ Estacion
es
13 Julio de 2017 29 Enero de 2018 Desplazamiento (m)
Coordenadas Iniciales de control Coordenadas finales de control
X Y Z X Y Z ΔX ΔY ΔZ
Base 001 PEMZ 654273.398 9592268.620 1370.737 654273.398 9592268.620 1370.737 0.000 0.000 0.000
OO2 654298.111 9592198.906 1326.869 654298.110 9592198.902 1326.841 0.001 0.004 0.028
OO3 654386.793 9592224.784 1319.499 654386.806 9592224.788 1319.364 -0.013 -0.004 0.135
OO4 654318.660 9592124.264 1271.045 654318.653 9592124.271 1270.927 0.007 -0.007 0.118
OO5 654270.751 9592113.561 1265.628 654270.976 9592113.903 1265.042 -0.225 -0.342 0.586
OO6 654233.681 9592142.546 1301.303 654233.656 9592142.540 1301.115 0.025 0.006 0.188
Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
Desplazamiento = 𝐶𝑜𝑜 𝑑 𝑖𝑛 𝑖𝑎 𝐶𝑜𝑜 𝑑 𝑖𝑛𝑎
57
Las velocidades de los puntos de control son determinados a partir de la fórmula del
movimiento lineal, expresada en mm/seg con la formula a continuación:
(3)
Donde:
V: es velocidad,
e: el espacio (mm)
t: el tiempo transcurrido durante el movimiento (seg).
El valor de la magnitud del vector resultante es la variación entre la diferencia de las
coordenadas iniciales y las coordenadas finales (desplazamiento), se calcula con la siguiente
expresión:
(4)
Es importante mencionar que para tener un alto porcentaje a cuanto a la confiabilidad de los
datos, se debe establecer ciertas características, las cuales comprenden el método de
estimación de intervalos (Zárate, 2011), que consiste en:
Parámetros
Límite de confianza (1-α): 99%
Nivel de significación (α): 0,01
Valor crítico (Zα/2): 2,576
Con los parámetros expuestos se calcula el vector de desplazamiento máximo horizontal y
vertical con un límite de confianza del 99% max𝐸−𝑁 y max𝑍 , con las siguientes ecuaciones:
(5)
(6)
Donde 𝐸𝐸, 𝐸𝑁 es el error estándar para deformaciones en la magnitud E-N que para estudios
relacionados con movimientos de ladera se pude considerar de 1,5 mm y 𝐸𝑍 es el error
estándar para la deformación vertical cuyo valor considerado es 2 mm (Zarate, 2011).
Aplicando las ecuaciones (5) y (6) se puede establecer que:
Velocidad V=
Vector
Resultante 𝐸−𝑁 = ( 𝐸) ( )
Desplazamiento
Maximo Horizontal max𝐸−𝑁= (𝐸𝐸) (𝐸 )
Desplazamiento
Maximo Vertical max𝑍= (𝐸𝑍) (𝐸𝑍)
58
max𝐸−𝑁= 0 005 𝑚
max𝑍= 0 007𝑚
Con estos valores obtenidos se puede establecer la comprobación de existencia o no de
movimiento, mediante la siguiente condición:
Si, 𝑬−𝑵 > 𝐦𝐚𝐱𝑬−𝑵 entonces existe movimiento
Si, 𝒁 < 𝐦𝐚𝐱𝒁 entonces no existe movimiento
Con esta condición se pude definir la deformación efectiva, cuyo valor será admitido como
verdadero desplazamiento del punto de control en los movimientos de ladera. A continuación,
en la tabla 7 se expresan el valor de los vectores de desplazamiento, la dirección, y la
existencia o no de deformación.
Tabla 7. Valores de las deformaciones efectivas horizontal y vertical.
Puntos/ Estaciones
Desplazamiento (m) Vectores Análisis
ΔX ΔY ΔZ
Dirección Deformación horizontal Deformación Vertical
Base 001 PEMZ 0.000 0.000 0.000 0.00000 0.000 Origen No existe movimiento No existe movimiento
OO2 0.001 0.004 0.028 0.00412 0.028 NE No existe movimiento Existe movimiento
OO3 -0.013 -0.004 0.135 0.01360 0.135 SW Existe movimiento Existe movimiento
OO4 0.007 -0.007 0.118 0.00989 0.118 SE Existe movimiento Existe movimiento
OO5 -0.225 -0.342 0.586 0.40937 0.586 SW Existe movimiento Existe movimiento
OO6 0.025 0.006 0.188 0.02570 0.188 NE Existe movimiento Existe movimiento
Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
4.3.1. Presentación e interpretación de resultados.
La cinemática del movimiento de ladera es considerada muy lenta porque presenta una tasa
de desplazamiento menor a los 0.774 m/año en dirección de la pendiente, hacia el Sur.
En la tabla 8 se muestran los valores de las velocidades según la *Escala de Cruden y Varnes
(1996). Se detectaron movimientos extremadamente lentos en dos puntos del movimiento de
ladera (Estación 002- 003) menores a los 0.01 m/año debido a que entre estos puntos existen
muros de contención que dan estabilidad a la ladera. En los demás puntos de las estaciones
existen movimientos leves que indican la posible inestabilidad de las laderas, puesto que se
encuentran rodeando la zona activa del deslizamiento, especialmente en los puntos 005 Y
006 que son los que presentan una mayor velocidad con respecto a los demás puntos.
𝑉𝑅𝐸−𝑁 𝑉𝑅𝑍
59
Tabla 8. Valores de las velocidades del movimiento de ladera.
Puntos/ Estaciones
Vectores Tiempo Velocidades Resultado
Tiempo (dias)
Velocidad desplazamiento
(m/año)
Velocidad desplazamiento
(cm/año) Clase*
Descripción de Movimiento*
OO2 -0.00088 0.021 193 -0.00166 -0.16642 1 Extremadamente lento
OO3 0.00660 0.135 193 0.01248 1.24818 1 Extremadamente lento
OO4 0.00989 0.118 193 0.01870 1.87038 2 Muy lento
OO5 0.40937 0.586 193 0.77419 77.41929 2 Muy lento
OO6 0.02570 0.188 193 0.04860 4.86034 2 Muy lento
Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
Los datos de seguimiento revelan que la magnitud de la deformación como se muestran en la
figura 24 se distribuye heterogéneamente en dirección y sentido de acuerdo con las líneas de
flujo inferidas hacia el desplazamiento activo debido a la morfología y gradiente de pendiente.
La explicación de este fenómeno radica en los materiales que intervienen en este tipo de
deslizamientos de masa y su grado de meteorización y contenido de agua. Esto se explica
detalladamente en la sección que describe los diferentes parámetros y características de los
materiales.
Figura 24. Vectores de desplazamiento (dirección y sentido) del movimiento de ladera. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
𝜎𝑉𝑅𝑁−𝐸 𝜎𝑉𝑅𝑍
60
4.4. Escáner Láser Terrestre (TLS).
Se realiza el escaneo inicial en noviembre 2017 y el final en enero 2018, debido a la topografía
del sector que tiene una pendiente 35 a 45° aproximadamente característica geomorfológica
del tipo de deslizamientos traslacional, por ello se hace el escaneo sobre 8 posiciones o
estaciones tratando de abarcar toda el área posible del movimiento de ladera como se indica
la figura 25.
Figura 25.Mapa de estaciones del equipo Escaner y posiciones de los targets.
Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
4.4.1. Procesamiento de datos.
En esta etapa de procesamiento de datos se tuvo la colaboración y apoyo de técnicos de
ARCOM. En la figura 26 se puede observar los datos crudos de campo, el modelo digital en
3D la nube de puntos del movimiento de ladera con colores reales del terreno, la vegetación
e infraestructura.
61
Figura 26. Modelo 3D de la nube de puntos del movimiento de ladera con colores reales, en la parte derecha se observa el desplazamiento activo. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
Obtenidos estos datos se realiza el procesamiento en el Software Riscan Pro de Riegl®: la
reducción de la nube de puntos (filtro de estructura Octree) , el registro o alineación del
sistema de coordenadas de cada posición (ScanPos), el ajuste multiestación (Figura 27), la
eliminación de objetos inadecuados se lo realiza por celdillas, donde cada celdilla toma la
elevación del punto más bajo, medio y superior dentro del dominio establecido, normalmente
XY, el punto mínimo supuestamente representará los puntos más bajos de cada celdilla, es
decir, el terreno y los puntos que quedan por encima serán árboles, arbustos u otros objetos
que se eliminan y finalmente el mallado o triangulación de los datos (Figura 28) .
62
Figura 27. Vista de las nubes de puntos: a) noviembre 2017, b) enero 2018 y c) Ajuste y alineación de los dos modelos 3D (casi homólogos) pero con diferentes colores. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
Figura 28. Triangulación de la nube de puntos. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
63
Se analiza la información y se hace la comparación de los dos modelos según las fechas de
monitorización para la discriminación y análisis de los cambios generados en el terreno por
distintos procesos de remoción en masa, como la erosión o los propios movimientos de ladera.
4.4.1. Presentación e interpretación de resultados.
Los resultados de esta técnica permiten obtener datos basados en las características
geomorfológicas con mínima deformación longitudinal del conjunto de materiales movilizados;
mostrándose los principales movimientos o desplazamientos diferenciales dentro de la masa.
4.4.1.1. Comparación de los modelos DTM´s.
Esta fase se basa en el cálculo de distancias o diferencias el modelo digital inicial y el modelo
final. Para comparar estos modelos se usó el Software ArcGis generando DTM´s que permitan
hacer el cálculo del cambio de elevación (distancias medidas ortogonalmente al plano XY),
Una vez que se calculan los desplazamientos se clasifican de acuerdo con los valores de las
distancias calculadas asociadas a cada celda. Esta clasificación se realiza de forma
supervisada (heurística) dando como resultado una distribución de desplazamientos mínimos
en dirección aproximadamente perpendicular, teniendo en cuenta la detección y cuantificación
de los cambios en el terreno como expresión de la actividad de movimientos de ladera. Esto
implica tratar diferentes rangos de valores hasta que se destacan algunos cambios
interesantes en el terreno. De este modo se pueden encontrar valores negativos (-) o positivos
(+). Los valores negativos corresponden a zonas de pérdida de relieve y los valores positivos
(+) corresponden a zonas de masas movilizadas o acumulación de masa.
Los resultados revelan cambios morfológicos relacionados con el movimiento en masa del
cuerpo principal, a pesar del análisis temporal de 3 meses, relacionados con los meses
húmedos, es decir la época de precipitación. En la figura 29 se puede observar los valores
negativos (-) que se interpretan como zonas de erosión y depresión de escarpes, los valores
positivos (+) interpretados como zonas de masa movilizada y acumulación de material.
64
Figura 29. Evolución del deslizamiento, modelo de clasificación de los desplazamientos generados con tonalidades de verde para valores positivos en zonas de acumulación y masa removida; mientras que las tonalidades azules para los valores negativos en zonas de pérdida de relieve. En blancos-grises para zonas estables sin movimiento. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
En el modelo de comparación la zona superior (escarpe principal) aparecen tonalidades
azuladas correspondientes con pérdidas de material por debajo de 0.9 m por la inclinación de
la pendiente y por las lluvias donde el agua hace que el material pierda consistencia por
erosión y depresión de escarpes. Contrario a las zonas de colores verdosos correspondientes
a avances de 0.3 a 1 m de acumulación de material sobre el muro por el desplazamiento
activo. En cambio, las tonalidades en gama de grises se mantienen estables, es decir que no
ha existido cambios significativos en la geomorfología, como en la vía Huascachaca que es
una zona externa al cuerpo principal del movimiento de ladera.
En el perfil I-II de la figura 30 está a través de la zona de mayor deformación que ha
experimentado el movimiento, presenta zonas incongruentes desde la parte principal del
escarpe, las partes subsidentes desde la parte superior del deslizamiento, con
desplazamientos descendentes y el posible plano de rotura interpretado en campo por la
inconsistencia del material.
65
Figura 30. Perfil topográfico a través de la traza I – II sobre la figura 29. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
Sin embargo, como la superficie del terreno es irregular y las deformaciones son mínimas se
ha optado realizar perfiles de distancia y dirección ortogonal mediante secciones verticales
que permita la discriminación y análisis de los cambios del terreno ocurridos entre las fechas
de adquisición de datos. Una vez que los cambios han sido detectados se cuantifican el área
y volumen de desplazamientos del material mediante morfologías tridimensionales.
4.4.1.2. Interpretación de perfiles en secciones verticales.
Se ha realizado dos perfiles de secciones verticales: uno sobre el desplazamiento activo y el
otro sobre el antiguo desplazamiento (Figura 31), obteniendo los siguientes resultados:
66
Figura 31. Secciones verticales sobre el mapa de clasificación del movimiento de ladera. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
La sección vertical A-A´ proyectada sobre la parte del desplazamiento activo como se observa
en la figura 32 , representa la parte principal del escarpe, las partes subsidentes desde la
parte superior con desplazamientos irregulares desde 0.7 m, en la parte media 0.47 m y al
pie del deslizamiento alcanza los 0.8 m de material desplazado que llega hasta la Vía
Huascachaca, en donde existe un muro de 3 m de alto que da soporte a todo el material que
se acumula del desplazamiento; aunque existe una parte que esta descubierta por la
destrucción de mallas geotextiles y es por donde el material avanza hacia la vía por proceso
de intemperización y erosión de los depósitos superficiales. Este cambio podría alterar las
condiciones determinantes estabilidad de este desplazamiento, puesto que las mallas
geotextiles y pernos de anclaje que estaba dando soporte al movimiento están siendo
removidos por el material acumulado que está sobrepasando la capacidad de soporte (Foto
27). De igual manera se nota cambios de curvatura en la pendiente del escarpe principal con
ángulos superiores a los 45° donde han podido verse el desprendimiento del material por
efectos de gravedad, lluvias y erosión (Foto 28).
67
Figura 32. Sección vertical proyectada sobre el desplazamiento activo del movimiento de ladera. Los círculos representan la vista aumentada de las zonas de subsidencia y avance de acumulación del material. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
.
Foto 26. Desplazamiento activo: Avance y acumulación del material sobre el muro. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
68
Foto 27. Destrucción del material de estabilidad. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
Foto 28. Desprendimiento de material en el escarpe principal. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
En la figura 33 se presenta la sección B-B´ del perfil con pendientes entre 20 a 30°
aproximadamente, en el que no se observa la existencia de movimiento, el perfil está
proyectado sobre muros de concreto que están estabilizando al movimiento en esta zona.
Estos muros fueron construidos hace 10 años aproximadamente (Foto 29).
69
Figura 33. Sección vertical proyectada sobre los muros de estabilidad. Los círculos representan la vista aumentada en la que no se observa desplazamiento. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
Foto 29. Muros de estabilidad.
Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
4.4.1.3. Cálculo de morfologías tridimensionales.
Tras la identificación de zonas con cambios geomorfológicos de desplazamiento, se ha
realizado la medición de área y el volumen de la masa removida, mediante la extracción de
una sección tridimensional del movimiento activo.
Para realizar el cálculo se ha utilizado el Software Global Mapper v18.0, de los dos modelos
digitales, trazando un buffer de 5m a lo largo de la sección del desplazamiento activo (Figura
70
34), con una profundidad de 1m. Los resultados obtenidos en dicha sección permiten
determinar que en el área de 46.2 m2 ha habido un desplazamiento de masa de 1.08 m3 de
volumen aproximadamente. Esto se cree que es por la inconsistencia del material en periodo
de invierno el cual las precipitaciones son muy fuertes.
Figura 34. Calculo de área y volumen de la sección tridimensional en el desplazamiento activo. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
4.5. Tomografía de resistividad eléctrica.
El ensayo de tomografía eléctrica realizada en la zona de estudio consistió en 1 perfil
longitudinal con una distancia equidistante de 1m entre cada electrodo con configuración
Dipolo-Dipolo, bajo el protocolo Dips– Disp 4L y Dips– Dips 4S. La ubicación el perfil ERT se
muestra en la figura 35 la misma que se la realizo por la vía al pie del desplazamiento activo,
registrada con un sistema de Lund multielectrodo y dos cortes geológicos para correlacionar
con el perfil geoeléctrico.
71
Figura 35. Perfil Geo eléctrico A- A´. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
En la siguiente tabla 9 se muestra un resumen de los parámetros seleccionados para la línea
de ERT tomada en situ.
Tabla 9. Parámetros utilizados en el perfil geoeléctrico.
Perfil Distancia electrodos Nro. Electrodos Longitud de línea Configuración Dirección
A-A´ 1m 101 100m Dipolo-Dipolo E-W
Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
4.5.1. Interpretación de resultados.
La interpretación de los resultados de la ERT se basa en los valores de resistividad reportados
en investigación práctica de Porres Benito (2003) y M. H. Loke (2004).
El perfil de la figura 36 se presenta el modelo de resistividades del subsuelo. La morfología
de esta sección se encuentra distorsionada debido a la presencia de anomalías positivas. Los
valores de resistividades mayores a los 3000 Ωm (de color turquesa) y 35000 Ωm (color verde)
de forma ligeramente ovalada corresponden a canales embaulados de drenaje que sirven
para recolección de aguas lluvias (Foto 30a). Mientras que la pequeña anomalía en los 29 m
del perfil con resistividades mayores respecto a las otras anomalías, con valores > 70000 Ωm
(de color rojizo a morado) corresponde a material de concreto y varillas de hierro del muro
que esta algunos metro debajo de la vía (Foto 30b).
72
Figura 36. Perfil geoeléctrico con valores de resistividad real, línea ERT A-A´. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
73
Foto 30. Canales embaulados que pasan debajo la vía. Fuente: La Autora.
Elaborado por: La Autora.
El perfil ERT presentan cierta homogeneidad en la distribución de material con valores
resistivos mayores a las 3000 Ωm que corresponde al sustrato rocoso interpretado en campo
como tobas de cristal el cual se correlaciona geológicamente en el perfil geológico (Figura 37).
Figura 37. Correlación geológica con el perfil ERT. Elaborado por: La Autora. Elaborado por: La Autora.
Como ya se ha mencionado anteriormente el terreno presenta una topografía mayor a los 45°
y el método ERT es factible realizarlo en terrenos con pendientes hasta 30° para obtener datos
confiables, por ello se ha complementado la geometría del movimiento de ladera con cortes
geológicos N-S y E-W para una mejor interpretación.
Los cortes geológicos están atravesando longitudinal y transversalmente el perfil ERT
(Fig.38). Se los realiza para correlacionar la topografía deducida de la geomorfología; se
observa que el movimiento antiguo atraviesa todo el perfil, es decir el área de estudio, además
el movimiento activo corresponde a los materiales volcánicos caracterizados por tener altas
resistividades. A esto se asocia antiguas labores mineras que se realizaban en el sector lo
cual se cree que están interfiriendo en la inestabilidad del movimiento activo.
74
Figura 38. Cortes geológicos N-S y E-W. Fuente: La Autora. Elaborador por: La Autora.
La litología afectada por el deslizamiento corresponde fundamentalmente a tobas de cristales
de composición andesítica que dan lugar a los escarpes. Los materiales se encuentran muy
meteorizados y son fácilmente disgregables (constituyendo rocas fracturadas débiles) por lo
que se ha hecho una aproximación del posible plano de deslizamiento antiguo-inactivo y el
activo, mediante lo observado e interpretado en campo, por donde se cree que se produce la
remoción de masa.
4.6. Muestreo y análisis de Suelos.
Se tomaron muestras en 3 puntos del movimiento de ladera como se indica en la figura 39,
con profundidades 1- 1,5m aproximadamente dependiendo de la potencia de la cobertura
vegetal y materia orgánica. Se realizó ensayos para determinar la clasificación SUCS, el
ángulo de fricción, cohesión y permeabilidad; con el método estándar de cada uno.
75
Figura 39. Mapa de muestreo. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
4.6.1. Interpretación de resultados.
En la tabla 10 se exponen las coordenadas de la ubicación de las muestras y la clasificación
SUCS de las muestras.
Tabla 10. Clasificación SUCS de muestras.
Cód. Muestra
Profundida
d (m)
Coordenadas Clasificación Descripción
X Y SUCS AASHTO
PM1 1 654366 9592150 CL A-7-6 Arcillas limosas inorgánicas de media plasticidad
PM2 1.5 654235 9592156 OH A-7-5 Limos orgánicos de elevada compresibilidad
PM3 1 654285 9592137 OL A-7-6 Limos orgánicos de compresibilidad media
Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
En base a los datos obtenidos el movimiento de ladera presenta materiales de arcillas limosas
y limos orgánicos según la carta de plasticidad de casa grande dependiendo del límite líquido
e índice de plasticidad, como se observa en la siguiente figura 40.
76
Figura 40. Ubicación de las muestras estudiadas en la carta de plasticidad de Casagrande. Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora
En la siguiente tabla 11 se presentan resultados obtenidos de los diferentes ensayos que son
analizados a continuación:
Tabla 11. Propiedades geotécnicas de los materiales.
Características geotécnicas Muestras
PM1 PM2 PM3
Contenido de Humedad (%) 26 35 22
Granulometría (pasa malla Nro. 4) % 100 99 97
Limite líquido 48 56 45
Limite plástico 20 37 27
Índice de plasticidad 28 19 18
Cohesión (𝐾𝑔 𝑚 ) 0.9 0.7 2.7
Ángulo de fricción interna 22° 23° 23°
Coeficiente de permeabilidad 1.46E-05 5.80E-07 1.35E-05
Fuente: La Autora. Elaborado por: La Autora.
Según los datos obtenidos de las muestras, el movimiento de ladera presenta una humedad
natural promedio de 28%, lo que indica la poca capacidad de retención de agua, ya que en
superficie no se evidencia flujos de agua, aunque se pueda observar el grado de
meteorización del suelo por procesos de hidrolisis entre otros factores.
Los suelos presentan granulometrías finas porque el porcentaje que pasa por la malla N° 4
está comprendido entre el 97 y 100%, descartándose en estos la presencia de partículas de
gran tamaño como gravas, los suelos finos corresponden arcillas y limos mezclados con
arenas, algunas partículas que pasan la malla 3/8” y restos de materia orgánica e inorgánica.
PM1
PM2PM3
0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Índic
e d
e P
last
icid
ad (
PI)
Límite Líquido (LL)
MH o OH
CH o OH
ML o OL
CL o OL
CL— ML
BAJA MEDIA ALTA
77
Los materiales están entre media y alta plasticidad según el método estándar de los límites
de Atterberg, ya que los datos obtenidos del límite líquido (LL) e Índice de plasticidad están
entre los rangos de 48- 56 y 18-28 respectivamente.
Los datos muestran ángulos de fricción interna de 22° y 23°. Los valores de 23° se relacionan
con la presencia de limos y el valor más bajo se asocia a limos que tienen un alto contenido
de arcilla, denominados como arcillas limosas. Según los datos se muestra que el suelo es
poco cohesivo.
Los resultados del ensayo de permeabilidad del suelo muestran valores entre 1.46407E-05 -
5.80461E-07 cm/seg. Los valores altos corresponden a limos muy poco permeables y los
valores bajos característicos de las arcillas limosas impermeables.
Se supone que el plano de falla el movimiento activo corresponde a los limos de alta
plasticidad con un ángulo de fricción interna esta entre los 23° de limos blandos, suelo poco
permeable ya que permiten el paso de los fluidos como la lluvia que provocan la perdida de
resistencia por ser suelos poco cohesivos por donde se produce el desplazamiento de
material.
78
CONCLUSIONES
El movimiento de ladera es un deslizamiento traslacional desarrollado, que años atrás tuvo
una gran activación por las grandes toneladas de masa que desplazó. Se caracteriza por tener
una gran pendiente de aproximadamente 45° con un escarpe principal casi vertical que sigue
la pendiente general. Según la ortofoto y registro de datos históricos de la región el movimiento
se generó entre 2006-2008.
El movimiento de ladera, cubre una superficie de 3.2 hectáreas, en él se evidencian dos zonas:
el movimiento antiguo el cual fue estabilizado hace 10 años mediante muros de contención,
mallas geotextiles y pernos de anclaje, y el movimiento activo en el cual existe desplazamiento
y acumulación de material.
La geología del sector comprende rocas volcano-clásticas pertenecientes a la Unidad
Portovelo de edad Oligocénica, identificada como flujos piroclasticos, tobas de cristales y
tobas andesíticas, las mismas que presentan alteración Argílica. En algunas zonas las rocas
se encuentran muy meteorizadas y son fácilmente disgregables (rocas fracturadas muy
débiles) lo que están constituyendo los denominados “suelos lateríticos”.
El monitoreo con DGPS en un periodo de seis meses de evaluación, permitió determinar que
la cinemática del movimiento de ladera tiene una velocidad máxima de 0.774 m/año,
considerado clase II (Muy Lento), en dirección de la pendiente.
La evolución dinámica del terreno mediante TLS en un periodo de tres meses de época de
lluvia, ha revelado rasgos y deformaciones de magnitudes relativamente pequeñas que
determinan que existen zonas de pérdida del relieve de 0.9 m debido a la depresión de
escarpes y a los procesos de erosión; y otras zonas existe desplazamiento y acumulación de
material de 0.3 a 1 m debido a que el material pierde la consistencia por las intensas lluvias.
Además, en la parte activa del movimiento se midieron desplazamientos descendientes
irregulares de 0.47 a 0.8 m en dirección del plano de rotura propios de la evolución
geomorfológica natural del relieve, y en la parte de los muros de contención se evidenció que
existe un desplazamiento mínimo, por tanto, las obras civiles están dando soporte necesario,
por lo que el movimiento ha permanecido casi inactivo.
En la parte activa del movimiento, con desplazamientos promedios de 0.5 m se determinó que
en una área de 46.2 m2 ha habido un desplazamiento de masa de 1.01m3 de volumen
79
aproximadamente, la misma que está siendo soportada por el muro de 3 m de alto sobre la
vía Huascachaca.
Mediante la interpretación del perfil geoeléctrico, se puede decir que la masa del movimiento
de ladera presenta valores resistivos mayores a las 3000 Ωm que corresponde a la litología
de las tobas de cristales de composición andesítica afectada por el desplazamiento activo.
Los ensayos geotécnicos determinan que son suelos finos con poca capacidad de retención
de agua, estos son de dos tipos de materiales: arcillas limosas inorgánicas impermeables de
media plasticidad y limos orgánicos de media a elevada compresibilidad muy poco
permeables que es por donde se supone que el agua fluye por el plano de rotura del
desplazamiento activo debido a que son suelos poco cohesivos ubicados en la parte superior.
Finalmente, los factores determinantes para que se produzca el desplazamiento en la parte
activa es la morfología del terreno con pendientes de 45°, las características geotécnicas y
litología, puesto que el material está constituido por tobas y partículas finas como arcillas y
limos. Por ser un deslizamiento superficial los factores desencadenantes es la relación directa
con la precipitación en el invierno especialmente, lo cual acelera los procesos erosivos y
posiblemente se sume a ello las actividades antrópicas por excavaciones subterráneas
(minería).
80
RECOMENDACIONES
La técnica LIDAR (TLS) es muy útil para detectar cambios o deformaciones milimétricas de
desplazamiento como la presente investigación; se tuvo algunas limitaciones por la morfología
del terreno, por ello se pone a consideración realizar una correcta planificación de
posicionamiento del equipo con mayor visibilidad posible del terreno tratando de evitar las
sombras (holes) por la interposición de objetos (artificiales, vegetación y relieve), por la poca
reflectividad del material y cubrir toda el área de estudio tratando de no dejar zonas sin
medición.
El método de tomografía eléctrica resulta excelente para estudios de movimiento de laderas
en pendientes menores a 30°, puesto que en esta investigación solo se pudo hacer una línea
ERT por la inclinación del terreno mayor a 45°, se recomienda realizar sondajes de perforación
para comprobar la profundidad exacta del plano de desplazamiento y aplicación de
gravimetría que permita establecer diferencias entre materiales del relleno y basamento.
Continuar con monitoreo de desplazamientos y control de grietas y fracturas, a fin de estar
alerta ante posibles reactivaciones del deslizamiento, y se pueda estar alerta ante este tipo
de problemas a fin de reducir en lo posible afectaciones mayores, sobre todo en épocas de
lluvia.
81
BIBLIOGRAFIA
Alberti, J. R., Canales, R. E., & Elizabeth, B. H. (2006). “Tecnicas De Mitigación Para El Control
De Deslizamientos En Taludes Y Su Aplicación a Un Caso Específico.” Universidad de
El Salvador, 32–44.
Alcántara-Ayala, & Oliver-Smith, A. (2014). ICL Latin-American Network: on the road to
landslide reduction capacity building. Landslides.
ARCOM. (2016). Determinación de la zona de seguridad y ampliación de la zona de exclusión
minera para el área urbana del cantón zaruma. Portovelo- Zaruma.
Aspden, J., Bonilla, W., & Duque, P. (1995). The El Oro metamorphic complex , Ecuador:
geology and economic mineral deposits. Deposits., O Verseas Geology and Mineral R
Esources, British Geological Survey.
Billingsley, P. (1926). Geology of the Zaruma gold district of Ecuador. American Institute of
Mining and Metallurgical Engineering.
Biosca Valiente, B. (2011). Optimización de los procesos de medida e interpretación de la
tomografía geoeléctrica en la prospección superficial. Universidad Politécnicca.
Retrieved from http://oa.upm.es/14637/
Brunsden, D. (1979). Mass Movements. Progress in geomorfology. (Arnol, Ed.).
Calcaterra, S., Cesi, C., Di Maio, C., Gambino, P., Merli, K., Vallario, M., & Vassallo, R. (2012).
Surface displacements of two landslides evaluated by GPS and inclinometer systems: a
case study in southern Apennines, Italy. Nat Hazards, 61:257–266.
Carrión Mero, P., Mata Perelló, J., Romero, P., Villavicencio, K., Espinoza, T., & Barragán, V.
(2012). Planteamiento de un Proyecto sobre Desarrollo de la Microrregión Alta de la
Provincia de El Oro, Ecuador.
Climate-Data. (2012). Clima: Zaruma. Retrieved from https://es.climate-
data.org/location/25494/
Corominas, J., & García Yagué, A. (1997). Terminología de los movimientos de laderas, en
Memorias, IV Simposio Nacional sobre Taludes y Laderas Inestables. Granada, España.
Correia, P. (2002). Guía Práctica del GPS (Marcombo S). Barcelona.
Cruden, D. M., & Varnes, D. J. (1996). Landslide types and processes, en Turner, K., y
Schuster, R.L. Landslides Investigation and Mitigation: Washington D. C, National
Academy Press.
Das, B. M. (2012). Fundamentos de ingeniería de cimentaciones (Cengage Le, Vol. Septima
Ed). México, D.F.
Dikau, R., Brundsen, D., Schrott, L., & Ibsen, M. L. (1966). Introduction. En: Landslide
recognition. Identification, movement and causes. (John Wiley).
Espinoza Reyes, A. O. (2016). Caracterización preliminar de dos micocuencas en el cantón
82
Zaruma (Ecuador) y elaboración de propuesta de seguimiento de la calidad del agua,
169.
ESPOCH, & Flageolet, J. C. (1993). Temporal occurrence and forecasting of landslides in the
European Community, 1.
Gili, J. A., Corominas, J., & Rius, J. (2000). Using global positioning system techniques in
landslide monitoring. Eng Geol, 55:167–192.
González de Vallejo, L. I., Ferrer, M., Ortuño, L., & Oteo, C. (2002). Ingeniería Geológica.
Madrid: PEARSON EDUCACION S. A.
Goodman, R. E., & Bray, J. W. (1976). Toppling of rock slopes, en Memorias. Specialty
Conference on Rock Engineering for Foundations and Slopes.
Google Maps. (2018). Mapa de acceso Loja- Zaruma, Ecuador. Retrieved from
https://www.google.com/maps/@-3.7927589,-79.5062652,10.46z
Grupo Vera & Asociados. (2008). Estudio y Diseños para la estabilidad de taludes del Cerro
El Calvario, de la ciudad de Zaruma, Provincia de El Oro. Ecuador.
Guandique, D. J., López, R. E., & Martinez, J. S. (2014). Manual técnico para el levantamiento
geodésico con gps de una frecuencia aplicando el sistema global de navegación (gnss)
utilizando un modelo geoidal y su análisis comparativo con levantamiento topográfico con
estación total. UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR.
Hutchinson, J. N. (1988). General Report: Morphological and geotechnical parameters of
landslides in relation to geology. Symposium on Landslides, Lausanna, Tomo 1, 3–36.
IGM. (2012). Carta Topografica de Zaruma a escala 1:50000.
INIGEMM. (2013). Proyecto modelo piloto para la determinación del potencial geológico-
mineralógico de las zonas zaruma y cariamanga a escala 1:100.000.
Iñiguez, M. (1995). Centro deportivo, recreacional y turístico para la ciudad de Zaruma,
provincia de El Oro. Universidad de Guayaquil, Facultad de Arquitectura y Urbanismo.
Lario, J., & Bardají, T. (2017). Introducción a los Riesgos Geológicos (UNED). Madrid.
Loke, M. H. (2004). Tutorial: 2-D and 3-D Electrical Imaging Surveys, (July), 136.
Malet, J. P., Maquaire, O., & Calais, E. (2002). The use of Global Positioning System
techniques for the continuous monitoring of landslides: application to the Super-Sauze
earthflow (Alpes-de-Haute-Provence, France). Geomorphology, 43:33–54.
Ministerio Agricultura y Ganadería. (1994). Compendio estadístico agropecuario 1965-1993.
Quito.
Nichol, S., Hungr, O., & Evans S. G. (2002). Large scale brittle and ductile toppling of rock
slopes: Canadian Geotechnical Journal, 39.
Palenzuela, J. A. (2015). Análisis de la peligrosidad de movimientos de ladera en la cordillera
bética mediante técnicas avanzadas. Universidad de Granada.
Pesantes, C., & Carrión, P. (2009). Evaluación y Zonificación de Riesgos Geodinámicos en el
83
Distrito Minero de Zaruma y Portovelo. Guayaquil.
Petley, D. N. (2012). Landslides and engineered slopes: protecting society through improved
understanding. Landslides and Engineered Slopes, 1, 3–13.
PMA-GEMMA. (2007). Movimientos en Masa en la Región Andina: Una guía para la
evaluación de amenazas. Publicación Geológica Multinacional, 4(0717–3733), 432.
Retrieved from
http://www.ingemmet.gob.pe/documents/73138/442884/GuiaEvaPeligros.pdf
Porres, J. Á. (2003). Caracterización de cavidades en el subsuelo mediante la interpretación
de perfiles de tomografía eléctrica. Aplicación al yacimiento arqueológico de Clunia.
UNIVESIDAD DE BURGOS.
Pratt, W. T., Figueroa, J., & Flores, B. (1997). Proyecto de Desarrollo Minero y Control
Ambiental, Programa de Información Cartográfica y Geologica: Geology of the Western
Cordillera of Ecuador between 3-4°S. CODIGEM-BGS. Quito.
Quintana, Á. R. (2013). Aplicación de la Tomografía Eléctrica en la Caracterización del
Deslizamiento de Doña Mencía. Universidad de Granada.
Soto, J. (2010). Análisis de la susceptibilidad a los movimientos de ladera mediante el método
de la matriz en un gis: aplicación a la cuenca de Loja en el sur del Ecuador. Universidad
de Granada.
Soto, J., Galve, J. P., Palenzuela, José Antonio Azañón, J. M., Tamay, J., & Irigaray, C. (2017).
A multi-method approach for the characterization of landslides in an intamontane basin in
the Andes (Loja, Ecuador). Landslides.
Tagliavini, F. M., Marcato, G., Pasuto, A., & Silvano, S. (2007). Validation of landslide hazard
assessment by means of GPS monitoring techinique & ndash; a case studyin the
Dolomites. Hazards Earth Syst.
Terzaghi, K. (1950). Mechanism of landslides. Application of geology to engineering practice.
New York.
Teza, G., Galgaro, A., Zaltron, N., & Genevois, R. (2007). Terrestrial laser scanner to detect
landslide displacement fields: A new approach. International Journal of Remote Sensing.,
28, 3425–3446.
Thournout, F., Van, Salemink, J., Valenzuela, G., Merlyn, M., Boven, A., & Muchez, P. (1996).
Portovelo: a volcanic-hosted epithermal vein-system in Ecuador, South America.
Mineralium Deposita.
UNL, PNUD, & SNGR. (2012). Análisis de Vulnerabilidades a nivel Municipal (Vol. 1).
https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.004
Varnes, D. J. (1978). Slope movements types and processes, en Schuster R.L., y Krizek R.J.
Landslides Analysis and Control: Washington D. C, National Academy Press.
Varnes, D. J. (1984). Landslides hazard zonation: a review of principles and practice. Natural
84
Hazard 3.
Vergara Delgado, O. H. (2013). Factores que influyen en la variabilidad de costos en caminos
mineros de alta montaña. Universidad Austral del Chile.
Wang, G. Q. (2012). Kinematics of the Cerca del Cielo, Puerto Rico landslide derived from
GPS observations. Landslides, 9(1):117–130.
Zárate, B. (2011). Monitoreo de movimientos de ladera en el sector de San Pedro de
Vilcabamba mediante procedimientos GPS. Maskana, 2(Dicember), 17–25.
Zhou, P., Zhou, B., Guo, J., Li, D., Ding, Z., & Feng, Y. (2005). A demonstrative GPS-aided
automatic landslide monitoring system in Sichuan Province. J Glob Position Syst, 4:184–
191.
85
ANEXOS
FICHA DE INVENTARIO DE MOVIMIENTO DE LADERA
FICHAS DE GRIETAS
INVERSION DEL PERFIL ERT
TABLAS DE ENSAYOS DE LABORATORIO
86
ANEXO 1
FICHA DE INVENTARIO DE MOVIMIENTO DE LADERA
87
INVENTARIO DE MOVIMIENTO DE LADERAS
ENCUESTADOR: SECTOR: COORDENADAS: REFERENCIA GEOGRÁFICA:
FECHA: PROYECCIÓN: MAPA/N°/Año/Escala/Editor:
INSTITUCIÓN:
FOTO/N°/Año/Escala/Editor: CÓDIGO:
ACTIVIDAD DEL MOVIMIENTO LITOLOGÍA Y ESTRATIGRÁFIA
FECHAS DE OCURRENCIA ESTADO ESTILO DISTRIBUCIÓN DESCRIPCIÓN ESTRUCTURA ORIENTACIÓN ESPACIAMIENTO
Ultimo Movimiento: Anteriores:
Edad (años):
DD/ MM/ AA
TIPO DE MOVIMIENTO
1 2 Caída Volcamiento
Deslizamiento rotacional Deslizamiento traslacional Propagación lateral Reptación
Colapso
Flujo
Activo
Reactivo
Latente
Estabilizado
Relicto
Único
Sucesivo
Múltiple
1 2
Roca
Suelo
Detrito
SUELOS INGENIERÍA Bloques Cantos Gravas Arena
Limo
Arcilla
M. Org.
% Seco Lig. Húmedo Húmedo Muy Húmedo Mojado
HUMEDAD DEL SUELO
PLASTICIDAD
Alta
Media
Baja
No Plástico
Retrogresivo
Progresivo
Ensanchándose
Confinado
Enjambre
Residual Sedimentario
Coluvial Volcánico
MATERIAL OTRAS CARACTERÍSTICAS VELOCIDAD
Movimiento canalizado
Movimiento no canalizado
Licuación
ORIGEN DEL SUELO
Tipo de suelo sedimentario
ALUVIALES
Clasificación SUCS
CLASIFICACIÓN DEL MOVIMIENTO
Extr. Rápido (> 5m/s) Muy Rápido (> 3 m/min) Rápido (> 1.8 m/hr) Moderado (> 13 m/mes) Lento (> 1.6 m/año) Muy Lento (> 16 mm/año) Extr. Lento (< 16 m/año)
Sistema de clasificación: NOMBRE DEL MOVIMIENTO:
Varnes, 1978
>2 2- 0.6 0.6-0.2 0.2- 0.06 <0.06
C
L
A
S
I F
I
C
A
C
I Ó
N
MORFOMETRÍA GENERAL DIMENSIONES DEFORMACIÓN DEL TERRENO
Diferencia de altura corona a punta (m) Longitud horizontal corona a punta (m) Fahrboschung (*) Pendiente de ladera en post- falla (*) Pendiente de ladera en PRE- falla (*) Dirección del movimiento (*) Azimut del talud (*) Orientación
Ancho de masa desplazada Wd (m)
Ancho de la superficie de ruptura Wr (m)
Longitud de la masa desplazada Ld (m)
Longitud de la superficie de ruptura Lr (m)
Espesor de la masa desplazada Dd (m)
Profundidad de la superficie de ruptura Dr (m)
Longitud total L (m)
Volumen Inicial (m3) Volumen desplazado (m3) Área Inicial (m2) Área total afectada (m2) Run up (m)
Ondulación Escalonamiento Otros
Leve Media Pronunciada Severa Muy severa
C
Material plástico débil Material sensible Material colapsable Material meteorizado Material fallado por corte Material fisurado o agrietado Orientación desfavorable de discontinuidades Contraste en permeabilidad de materiales Contraste de rigidez de materiales Meteorización por expansión/ contracción
Movimiento tectónico Lluvias Excavación de la pata del talud
Carga en la corona del talud
Irrigación
Mantenimiento deficiente sistema de drenaje Escarpes de agua de tuberías Deforestación o ausencia de vegetación Disposición deficiente de estériles/ escombros
Vibración artificial (tráfico, explosiones, hincado)
C D Veget. Herbácea Bosque/ Selva Matorrales Cuerpo agua Cultivo Construcciones Sin cobertura
Tipo de Cobertura % Tipo de Uso Ganadería Área protegida Agrícola Recreación Zona arqueológica Zona industrial Vivienda Vías
% COBERTURA Y USO DEL SUELO
C: Condicionante D: Detonante
Población Infraestructura Actividades económicas Daños ambientales
Número de muertos Número de heridos Número de damnificados
Tipo Unidad de
Medida DL DM DS DT Valor $
Unidad de Medida
Intensidad y cantidad DL DM DS DT
Tipo Valor $ Unidad de
Medida DL DM DS DT Tipo Valor $
Convención para intensidad de daños DL: Daño leve DM: Daño moderado DS: Daño severo DT: Destrucción total NC: No cuantificable NOTA:
C
A
U
S A
S
D
A
Ñ
O S Intensidad y cantidad Intensidad y cantidad
Viviana Olivia Ramón Chamba Zaruma- El Oro Norte 9592214, Este 654283
Mayo 2018 UTM. WGS 84
UTPL CCC
2008 2006
X
X
X
X
X X
X X
X
30 70
10 40 50
X
CL-OL-CH
X
“Cruz del Calvario”
Movimiento estabilizado hace 10 años. Destrucción de malla geotextil, desplazamiento activo al NW.
240 170
170 SE
1
51
95
46.2
Desplazamiento activo
X
X
X
X
X
X
X X
X
X
X
X X
70
20 10
X X 10
10
X
X
X
X
88
ESQUEMA EN PLANTA ESQUEMA EN PERFIL FOTO
Desplazamiento Activo
Movimiento antiguo
Canales construidos
Desplazamiento activo
Movimiento Antiguo Coliseo
89
ANEXO 2
FICHAS DE GRIETAS
90
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE
LOJA
FICHA DE DESCRIPCIÓN DE GRIETAS
CODIGO: VR-01 DATUM WGS 84
UBICACIÓN (VIVIENDA) Calle al pie del Cerro El Calvario DESCRITA POR:
Viviana Ramón
CORDENADAS UTM X: 654356 Y:9592111 Z:1270 m
AÑO DEL SUCESO 2012
LONGITUD 14m
ABERTURA 1-1.5 cm
TIPO DE MATERIAL VIVIENDA Asfalto
FOTO
OBSERVACIONES Calle rellenada después de caída del muro. Por la calle transitan vehículos pesados, al mismo tiempo que cruza por ahí la tubería de agua potable y aguas hervidas, por lo que representa una problemática las grietas para la comunidad.
91
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE
LOJA
FICHA DE DESCRIPCIÓN DE GRIETAS
CODIGO: VR 02 DATUM WGS 84
UBICACIÓN (VIVIENDA) Vivienda Sra. Nubia Romero- 2da Planta DESCRITA POR:
Viviana Ramón
CORDENADAS UTM X: 654369 Y: 9592100 Z: 1274m
AÑO DEL SUCESO 2011
LONGITUD 12m-15m
ABERTURA 2mm – 3.5cm
TIPO DE MATERIAL VIVIENDA Cemento y Ladrillo
FOTO
OBSERVACIONES Casa afectada debido al deslizamiento, la dueña afirma que las grietas cada año presentan más abertura, al inicio eran milimétricas y ahora ya sobrepasan los 3cm.
92
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE
LOJA
FICHA DE DESCRIPCIÓN DE GRIETAS
CODIGO: VR 03 DATUM WGS 84
UBICACIÓN (VIVIENDA) Vivienda Sra. Nubia Romero- Planta Baja DESCRITA POR:
Viviana Ramón
CORDENADAS UTM X: 654372 Y: 9592094 Z: 1272m
AÑO DEL SUCESO 2011
LONGITUD 12m-15m
ABERTURA 3mm – 4.5cm
TIPO DE MATERIAL VIVIENDA Cemento y Ladrillo
FOTO
OBSERVACIONES Casa afectada debido al deslizamiento, la planta baja está totalmente agrietada.
93
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE
LOJA
FICHA DE DESCRIPCIÓN DE GRIETAS
CODIGO: VR 04 DATUM WGS 84
UBICACIÓN (VIVIENDA) Muro ubicado al pie del movimiento de ladera, frente a una tienda.
DESCRITA POR: Viviana Ramón
CORDENADAS UTM X: 654392 Y: 9592114 Z: 1280 m
AÑO DEL SUCESO 2012
LONGITUD 2m
ABERTURA 6mm
TIPO DE MATERIAL VIVIENDA Hormigón
FOTO
OBSERVACIONES Muro de contención, que da sostenimiento a un casa que esta al pie del movimiento de ladera.
94
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE
LOJA
FICHA DE DESCRIPCIÓN DE GRIETAS
CODIGO: VR 05 DATUM WGS 84
UBICACIÓN (VIVIENDA) Casa de dos pisos, al Flanco E del Movimiento de Ladera en una curva.
DESCRITA POR: Viviana Ramón
CORDENADAS UTM X: 654397 Y: 9592163 Z:
AÑO DEL SUCESO 2013
LONGITUD 1m- 2.5 m desde la base
ABERTURA 1.5 cm -2cm
TIPO DE MATERIAL VIVIENDA Concreto
FOTO
OBSERVACIONES La casa presenta agrietamiento desde la base y en las paredes laterales
95
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE
LOJA
FICHA DE DESCRIPCIÓN DE GRIETAS
CODIGO: VRO6 DATUM WGS 84
UBICACIÓN (VIVIENDA) Casa de color turquesa DESCRITA POR:
Viviana Ramón
CORDENADAS UTM X: 654397 Y: 9592102 Z:
AÑO DEL SUCESO 2010
LONGITUD 6m- 10m
ABERTURA 1mm – 2mm
TIPO DE MATERIAL VIVIENDA Ladrillo
FOTO
OBSERVACIONES La casa es de 4 plantas, las grietas están en el piso y en las paredes laterales.
96
UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE
LOJA
FICHA DE DESCRIPCIÓN DE GRIETAS
CODIGO: VR 07 DATUM WGS84
UBICACIÓN (VIVIENDA) Sr. Israel Carrión DESCRITA POR:
Viviana Ramón
CORDENADAS UTM X: 654342 Y: 9592108 Z:
AÑO DEL SUCESO 2010
LONGITUD 1m – 3m
ABERTURA 1mm-5mm
TIPO DE MATERIAL VIVIENDA Hormigón y ladrillo
FOTO
OBSERVACIONES
La casa presenta grietas en las paredes de los baños, por el centro de la casa, en época de lluvia tienen que tapar las grietas con concreto para evitar la filtración de agua en toda la casa y hayan problemas mayores.
97
ANEXO 3
IINVERSION DEL PEFIL ERT
98
SIN TOPOGRAFÍA
CON TOPOGRAFÍA
99
ANEXO 4
ENSAYOS DE LABORATORIO:
Clasificación SUCS
Triaxial
Permeabilidad
100
PM1
PROYECTO :
OBRA: TESIS NORMA: ASTM D 4318, AASHTO T-27
LOCALIZACIÓN:ZARUMA, EL ORO-ECUADOR POZO: PM1
SOLICITADO: ING. JOHN SOTO MUESTRA: 1
FECHA: ABRIL DE 2018 PROFUNDIDAD: 1 m
REALIZADO: Tesista VR
GOLPES PESO HUM. PESO SECO CÁPSULA w % RESULTADO
1.CONTENIDO DE AGUA 304.67 254.76 63.30 26.07
311.95 260.30 61.53 25.98 26.03
2.- LÍM. LÍQUIDO 17 78.99 75.94 69.66 48.57
23 80.91 77.92 71.76 48.54
28 73.30 70.63 65.04 47.76
33 63.26 60.53 54.77 47.40 48.03
3.- LÍMITE PLÁSTICO 58.79 58.70 58.26 20.45
72.94 72.84 72.35 20.41 20.43
4.- GRANULOMETRÍA 5.- CLASIFICACIÓN
PESO IN= 538.13 (H/S) S GRAVA 0
PESO INICIAL DE CÁLCULO: 538.13 ARENA 53
FINOS 93
TAMIZ PESO RT. % RET % PASA
LL = 48.00
1" 0.00 0 100 LP = 20.00
3/4" 0.00 0 100 IP = 28.00
1/2" 0.00 0 100
3/8" 1.75 0 100 CLASIFICACIÓN
No. 4 1.52 0 100 SUCS : CL
No. 10 4.63 1 99 AASHTO: A-7-6
No. 40 14.87 3 97 IG(86): 28
No. 200 37.25 7 93 IG(45): 17
CLASIFICACIÓN SUCS: Arcilla inorganica de plasticidad media (CL)
ENSAYO DE CLASIFICACIÓN SUCS
GEODINÁMICA DEL MOVIMIENTO DE LADERA EN EL SECTOR “CRUZ DEL CALVARIO” DE LA CIUDAD DE “ZARUMA” PROVINCIA DE “EL ORO”,
MEDIANTE LA APLICACIÓN DE MÉTODOS GEOFÍSICOS Y GEODÉSICOS.
Observaciones: La toma de muestra fue realizada por la tesista
Ing. Ángel Tapia Ch.
LABORATORIO DE MECÁNICA DE
SUELOS
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL LABORATORIOS UTPL
TESISTA
Viviana Olivia Ramón Chamba
45
46
47
48
49
50
1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60
HU
ME
DA
D %
GOLPES (LOG)
LÍMITE LÍQUIDO
101
PROYECTO :
NORMA: ASTM D2850
ENSAYO: U-U
MUESTRA: PM1
PROFUNDIDAD: 1m
REALIZADO : VR
FECHA: MAY 2018
HOJA 1: DATOS GENERALES DE LAS PROBETAS
PROBETA No. 1 2 3
DIMENSIONES
DIÁMETRO cm. 3.29 3.29 3.31
ALTURA cm. 7.12 7.15 7.10
ÁREA Corr cm. 8.54 8.48 8.64
VOLUMEN cm3. 60.77 60.66 61.34
PESO gr. 99.72 99.31 100.24
CONTENIDO DE AGUA
Peso Hum. : 304.67 311.95
Peso Seco : 254.76 260.30
Peso Cap. : 63.30 61.53
w ( % ) : 26.07 25.98
DENSIDADES
NATURAL gr/cm3 1.64 1.64 1.63
SECA gr/cm3 1.30 1.30 1.63
DE SOLID. gr/cm3
ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL
SOLICITADO: ING. JOHN SOTO
OBSERVACIONES: La toma de muestras fué realizada por la tesista
LOCALIZACIÓN: ZARUMA, EL ORO, ECUADOR
INSTITUCIÓN: UTPL
TESISTA
Ing. Ángel Tapia Ch.
GEODINÁMICA DEL MOVIMIENTO DE LADERA EN EL SECTOR “CRUZ DEL CALVARIO” DE LA CIUDAD DE “ZARUMA” PROVINCIA DE “EL ORO”, MEDIANTE LA
APLICACIÓN DE MÉTODOS GEOFÍSICOS Y GEODÉSICOS.
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS - UTPL
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
Viviana Olivia Ramón Chamba
OBRA : TESIS
INF-LAB-DGMIC-001-2015
102
PROYECTO :
NORMA: ASTM D2850
LOCALIZACIÓN: ZARUMA, EL ORO, ECUADOR ENSAYO: U-U
INSTITUCIÓN: UTPL CALICATA No.: PM1
PROFUND.(m): ´1 m
SOLICITADO: ING. JOHN SOTO REALIZADO : VR
FECHA: MAY 2018 0.00
REGISTRO DEL ENSAYO
----------------------------- ------------------------------------- ----------------------------------- ----------------------------------------------- ------------------------------- --------------------------
PROBETA No.: 01 <-------- --- 1 --- -------->
Constante anillo de prueba: 0.85
Presión de Conf. (Kg/cm2): 0.50
----------------------------- ------------------------------------- ----------------------------------- ----------------------------------------------- ------------------------------- --------------------------
Dial Deform. Área Dial Carga Tensión
Deform. Unit. Corrg. Carga Desviante
.001 " (%) (cm2) .001 " (kg) (Kg/cm2)
----------------------------- ------------------------------------- ----------------------------------- ----------------------------------------------- ------------------------------- --------------------------
0 0.00 8.54 0.00 0.00 0.00
5 0.18 8.55 2.50 2.13 0.25
10 0.36 8.57 6.00 5.10 0.60
20 0.71 8.60 9.00 7.65 0.89
30 1.07 8.63 11.20 9.52 1.10
40 1.43 8.66 12.50 10.63 1.23
50 1.78 8.69 13.20 11.22 1.29
60 2.14 8.72 14.20 12.07 1.38
70 2.50 8.75 15.00 12.75 1.46
80 2.85 8.79 15.60 13.26 1.51
90 3.21 8.82 16.20 13.77 1.56
100 3.57 8.85 16.60 14.11 1.59
110 3.92 8.88 17.20 14.62 1.65
120 4.28 8.92 18.00 15.30 1.72
130 4.64 8.95 18.70 15.90 1.78
140 4.99 8.98 19.40 16.49 1.84
150 5.35 9.02 20.00 17.00 1.89
160 5.71 9.05 20.30 17.26 1.91
170 6.06 9.09 21.00 17.85 1.96
180 6.42 9.12 21.50 18.28 2.00
190 6.78 9.16 22.00 18.70 2.04
200 7.13 9.19 22.20 18.87 2.05
210 7.49 9.23 22.80 19.38 2.10
220 7.85 9.26 23.20 19.72 2.13
230 8.21 9.30 23.60 20.06 2.16
240 8.56 9.34 24.00 20.40 2.19
250 8.92 9.37 24.30 20.66 2.20
260 9.28 9.41 24.70 21.00 2.23
270 9.63 9.45 25.00 21.25 2.25
280 9.99 9.48 25.00 21.25 2.24
290 10.35 9.52 25.00 21.25 2.23
RESULTADOS: ESF. DESV. : (Kg/cm2) = 2.25
ESF. PRINCIPAL: (Kg/cm2) = 2.75
OBSERVACIONES: La toma de muestras fué realizada por la tesista
Ing. Ángel Tapia Ch. Viviana Olivia Ramón Chamba
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS - UTPL
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL
INF-LAB-DGMIC-001-2015
TESISTA
OBRA : TESIS
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
103
PROYECTO :
NORMA: ASTM D2850
ENSAYO: U-U
CALICATA No.: PM1
PROFUND.(m): ´1 m
REALIZADO : VR
FECHA: MAY 2018 0.00
REGISTRO DEL ENSAYO
------------------------------- ---------------------------------- ---------------------------------- ------------------------------------ -------------------------------------- -------------------------------------
PROBETA No.: <-------- - 2 ------ -------->
Constante anillo de prueba: 0.85
Presión de Conf. (Kg/cm2): 1.00
------------------------------- ---------------------------------- ---------------------------------- ------------------------------------ -------------------------------------- -------------------------------------
Dial Deform. Área Dial Carga Tensión
Deform. Unit. Corrg. Carga Desviante
.001 " (%) (cm2) .001 " (kg) (Kg/cm2)
------------------------------- ---------------------------------- ---------------------------------- ------------------------------------ -------------------------------------- -------------------------------------
0 0.00 8.48 0.00 0.00 0.00
5 0.18 8.50 4.00 3.40 0.40
10 0.36 8.51 6.00 5.10 0.60
20 0.71 8.55 8.50 7.23 0.85
30 1.07 8.58 10.50 8.93 1.04
40 1.43 8.61 12.00 10.20 1.19
50 1.78 8.64 13.50 11.48 1.33
60 2.14 8.67 15.00 12.75 1.47
70 2.50 8.70 15.70 13.35 1.53
80 2.85 8.73 16.80 14.28 1.64
90 3.21 8.77 17.40 14.79 1.69
100 3.57 8.80 18.70 15.90 1.81
120 4.28 8.86 20.70 17.60 1.99
140 4.99 8.93 22.30 18.96 2.12
160 5.71 9.00 24.00 20.40 2.27
180 6.42 9.07 25.60 21.76 2.40
200 7.13 9.14 27.00 22.95 2.51
220 7.85 9.21 28.80 24.48 2.66
240 8.56 9.28 30.30 25.76 2.78
260 9.28 9.35 32.00 27.20 2.91
280 9.99 9.43 33.60 28.56 3.03
300 10.70 9.50 35.00 29.75 3.13
320 11.42 9.58 36.00 30.60 3.20
340 12.13 9.66 37.10 31.54 3.27
360 12.84 9.73 38.80 32.98 3.39
380 13.56 9.81 40.20 34.17 3.48
400 14.27 9.90 41.50 35.28 3.56
420 14.98 9.98 42.80 36.38 3.65
440 15.70 10.06 44.00 37.40 3.72
RESULTADOS: ESF. DESV. : (Kg/cm2) = 3.72
ESF. PRINCIPAL: (Kg/cm2) = 4.72
OBSERVACIONES: La toma de muestras fué realizada por la tesista
Ing. Ángel Tapia Ch.
Viviana Olivia Ramón Chamba
TESISTA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS - UTPL
INF-LAB-DGMIC-001-2015
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL
LOCALIZACIÓN: ZARUMA, EL ORO, ECUADOR
SOLICITADO: ING. JOHN SOTO
OBRA : TESIS
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
INSTITUCIÓN: UTPL
104
PROYECTO :
0.00
OBRA : TESIS NORMA: ASTM D2850
LOCALIZACIÓN: ZARUMA, EL ORO, ECUADOR ENSAYO: U-U
INSTITUCIÓN: UTPL CALICATA No.: PM1
0 PROFUND.(m): ´1 m
SOLICITADO: ING. JOHN SOTO REALIZADO : VR
FECHA: MAY 2018 0.00
REGISTRO DEL ENSAYO
----------------------------- ----------------------------------------- ---------------------------------- ----------------------------------- ------------------------------------ ---------------------------
PROBETA No.: <-------- - 3 ------ -------->
Constante anillo de prueba: 0.85
Presión de Conf. (Kg/cm2): 2.00
----------------------------- ----------------------------------------- ---------------------------------- ----------------------------------- ------------------------------------ ---------------------------
Dial Deform. Área Dial Carga Tensión
Deform. Unit. Corrg. Carga Desviante
.001 " (%) (cm2) .001 " (kg) (Kg/cm2)
----------------------------- ----------------------------------------- ---------------------------------- ----------------------------------- ------------------------------------ ---------------------------
0 0.00 8.64 0.00 0.00 0.00
5 0.18 8.66 3.00 2.55 0.29
10 0.36 8.67 4.50 3.83 0.44
20 0.72 8.70 7.50 6.38 0.73
30 1.07 8.73 10.00 8.50 0.97
40 1.43 8.77 11.80 10.03 1.14
50 1.79 8.80 13.50 11.48 1.30
60 2.15 8.83 15.00 12.75 1.44
70 2.50 8.86 16.50 14.03 1.58
80 2.86 8.89 18.20 15.47 1.74
90 3.22 8.93 20.00 17.00 1.90
100 3.58 8.96 21.00 17.85 1.99
120 4.29 9.03 23.50 19.98 2.21
140 5.01 9.10 25.70 21.85 2.40
160 5.72 9.16 28.50 24.23 2.64
180 6.44 9.23 31.00 26.35 2.85
200 7.15 9.31 33.00 28.05 3.01
220 7.87 9.38 35.00 29.75 3.17
240 8.59 9.45 37.00 31.45 3.33
260 9.30 9.53 39.50 33.58 3.52
280 10.02 9.60 41.70 35.45 3.69
300 10.73 9.68 43.40 36.89 3.81
320 11.45 9.76 45.00 38.25 3.92
340 12.16 9.84 47.00 39.95 4.06
360 12.88 9.92 49.00 41.65 4.20
380 13.59 10.00 51.00 43.35 4.34
400 14.31 10.08 52.50 44.63 4.43
420 15.03 10.17 54.00 45.90 4.51
440 15.74 10.25 55.20 46.92 4.58
460 16.46 10.34 57.20 48.62 4.70
480 17.17 10.43 59.00 50.15 4.81
500 17.89 10.52 60.50 51.43 4.89
520 18.60 10.61 62.00 52.70 4.97
540 19.32 10.71 63.30 53.81 5.02
560 20.03 10.80 64.80 55.08 5.10
580 20.75 10.90 66.00 56.10 5.15
600 21.46 11.00 67.50 57.38 5.22
RESULTADOS: ESF. DESV. : (Kg/cm2) = 5.22
ESF. PRINCIPAL: (Kg/cm2) = 7.22
OBSERVACIONES: La toma de muestras fué realizada por la tesista
Ing. Ángel Tapia Ch.
Viviana Olivia Ramón Chamba
TESISTA
INF-LAB-DGMIC-001-2015
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS - UTPL
ENSAYO TRI AXI AL
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
105
Muestra : PM1
0,9 Kg/cm².22°
OBSERVACIONES: La toma de muestras fué realizada por la tesista
,
Ing. Angel Tapia Ch. Viviana Olivia Ramón Chamba
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS TESI STA
ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E ING.CIVILLABORATORIOS DE MECÁNICA DE SUELOS - UTPL
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
ES
FU
ER
ZO
(K
g/c
m2).
DEFORMACIÓN UNITARIA (%).
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 20.0
ES
FU
ER
ZO
S
TA
NG
EN
CIA
LES
K
g/c
m2.
ESFUERZOS NORMALES Kg/cm2.
CIRCULO DE MOHR
COHESIÓN (C) =
ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNA (ø) =
ESFUERZO Vs DEFORMACIÓN.
106
PROYECTO :
OBRA: TESIS NORMA: ASTM D 4318, AASHTO T-27
LOCALIZACIÓN: ZARUMA, EL ORO-ECUADOR MUESTRA: 1
SOLICITADO: ING. JOHN SOTO PROFUNDIDAD: 1 m
FECHA: ABRIL DE 2018 REALIZADO: Tesista VR
Datos del ensayo
Diámetro de la muestra = 10.2 cm Altura = 11.61 cm
Peso del suelo + molde = 3602.33 gr Area = 81.71 cm2
Peso del molde = 1888.3 gr Volumen= 948.69 cm3
Peso del suelo = 1714.03 gr W. Unitario= 1.81 gr/cm3
Area de la tuberia = 1.12 cm
Ensayo Nro. h1 (cm) h2 (cm) t (seg) Q inicial (ml) Q final (ml) T (°C)
1 160.55 144.9 1140 16 33.5 20.2
2 160.55 144.9 1080 33.5 48.5 20.2
Promedio
a 1.12 t 1680
L 11.61 h1 160.55
A 81.71 h2 144.9
Cálculos
nT/n20 = 0.995
KT 1 = 1.43166E-05 KT promedio= 1.47142E-05
KT 2= 1.51119E-05
K20 = 1.46407E-05
COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD (K20) 1.46407E-05
CLASIFICACIÓN
OBERVACIONES
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
GEODINÁMICA DEL MOVIMIENTO DE LADERA EN EL SECTOR “CRUZ DEL CALVARIO” DE LA CIUDAD DE “ZARUMA” PROVINCIA
DE “EL ORO”, MEDIANTE LA APLICACIÓN DE MÉTODOS GEOFÍSICOS Y GEODÉSICOS.
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL
LABORATORIOS UTPL
ENSAYO DE PERMEABILIDAD
Ing. Ángel Tapia Ch.
TESISTA
Viviana Olivia Ramón Chamba
107
PM2
PROYECTO :
OBRA: TESIS NORMA: ASTM D 4318, AASHTO T-27
LOCALIZACIÓN: ZARUMA, EL ORO-ECUADOR POZO: PM2
SOLICITADO: ING. JOHN SOTO MUESTRA: 2
FECHA: ABRIL DE 2018 PROFUNDIDAD: 1 m
REALIZADO: Tesista VR
GOLPES PESO HUM. PESO SECO CÁPSULA w % RESULTADO
1.CONTENIDO DE AGUA 396.36 311.40 67.12 34.78
352.82 278.78 68.28 35.17 34.98
2.- LÍM. LÍQUIDO 17 62.12 57.62 50.00 59.06
22 71.07 66.56 58.61 56.73
27 79.83 76.00 69.04 55.03
33 84.93 80.48 72.29 54.33 56.00
3.- LÍMITE PLÁSTICO 70.49 70.21 69.46 37.33
54.52 54.31 53.75 37.50 37.42
4.- GRANULOMETRÍA 5.- CLASIFICACIÓN
PESO IN= 554.39 (H/S) S GRAVA 1
PESO INICIAL DE CÁLCULO: 554.39 ARENA 53
FINOS 90
TAMIZ PESO RT. % RET % PASA
LL = 56.00
1" 0.00 0 100 LP = 37.00
3/4" 0.00 0 100 IP = 19.00
1/2" 0.00 0 100
3/8" 0.00 0 100 CLASIFICACIÓN
No. 4 5.36 1 99 SUCS : OH
No. 10 11.03 2 98 AASHTO: A-7-5
No. 40 24.52 4 96 IG(86): 22
No. 200 55.71 10 90 IG(45): 15
LABORATORIO DE MECÁNICA DE
SUELOS
ENSAYO DE CLASIFICACIÓN
GEODINÁMICA DEL MOVIMIENTO DE LADERA EN EL SECTOR “CRUZ DEL CALVARIO” DE LA CIUDAD DE “ZARUMA” PROVINCIA DE “EL ORO”, MEDIANTE LA
APLICACIÓN DE MÉTODOS GEOFÍSICOS Y GEODÉSICOS.
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL LABORATORIOS UTPL
TESISTA
Viviana Olivia Ramón Chamba
CLASIFICACIÓN SUCS: Limos organicos de elevada compresibilidad (OH)
Observaciones: La toma de muestra fue realizada por la tesista
Ing. Ángel Tapia Ch.
52
53
54
55
56
57
58
59
60
1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60
HU
ME
DA
D %
GOLPES (LOG)
LÍMITE LÍQUIDO
108
PROYECTO :
NORMA: ASTM D2850
ENSAYO: U-U
MUESTRA: 2.00
PROFUNDIDAD: ´1.5 m
REALIZADO : Tesista VR
FECHA: MAY 2018
HOJA 1: DATOS GENERALES DE LAS PROBETAS
PROBETA No. 1 2 3
DIMENSIONES
DIÁMETRO cm. 3.28 3.30 3.30
ALTURA cm. 7.18 7.20 7.18
ÁREA Corr cm. 8.42 8.55 8.61
VOLUMEN cm3. 60.48 61.58 61.85
PESO gr. 99.54 101.72 102.81
CONTENIDO DE AGUA
Peso Hum. : 396.36 352.82
Peso Seco : 311.40 278.78
Peso Cap. : 67.12 68.28
w ( % ) : 34.78 35.17
DENSIDADES
NATURAL gr/cm3 1.65 1.65 1.66
SECA gr/cm3 1.22 1.22 1.66
DE SOLID. gr/cm3
ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL
GEODINÁMICA DEL MOVIMIENTO DE LADERA EN EL SECTOR “CRUZ DEL CALVARIO” DE LA CIUDAD DE “ZARUMA” PROVINCIA DE “EL ORO”,
MEDIANTE LA APLICACIÓN DE MÉTODOS GEOFÍSICOS Y GEODÉSICOS.
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVILLABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS - UTPL
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
Viviana Olivia Ramón Chamba
OBRA : TESIS
INF-LAB-DGMIC-001-2015
LOCALIZAC: ZARUMA-EL ORO
INSTITUCIÓN: UTPL
TESISTA
Ing. Ángel Tapia Ch.
SOLICITADO: ING. SOTO
OBSERVACIONES: La toma de muestras fué realizada por los Técnicos Moncayo & Roggiero y entregada al Laboratorio de Mecánica de Suelos de la UTPL.
109
PROYECTO :
NORMA: ASTM D2850
ENSAYO: U-U
MUESTRA: 2.00
PROFUNDIDAD: ´1.5 m
REALIZADO : Tesista VR
FECHA: MAY 2018
HOJA 1: DATOS GENERALES DE LAS PROBETAS
PROBETA No. 1 2 3
DIMENSIONES
DIÁMETRO cm. 3.28 3.30 3.30
ALTURA cm. 7.18 7.20 7.18
ÁREA Corr cm. 8.42 8.55 8.61
VOLUMEN cm3. 60.48 61.58 61.85
PESO gr. 99.54 101.72 102.81
CONTENIDO DE AGUA
Peso Hum. : 396.36 352.82
Peso Seco : 311.40 278.78
Peso Cap. : 67.12 68.28
w ( % ) : 34.78 35.17
DENSIDADES
NATURAL gr/cm3 1.65 1.65 1.66
SECA gr/cm3 1.22 1.22 1.66
DE SOLID. gr/cm3
ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL
GEODINÁMICA DEL MOVIMIENTO DE LADERA EN EL SECTOR “CRUZ DEL CALVARIO” DE LA CIUDAD DE “ZARUMA” PROVINCIA DE “EL ORO”,
MEDIANTE LA APLICACIÓN DE MÉTODOS GEOFÍSICOS Y GEODÉSICOS.
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVILLABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS - UTPL
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
Viviana Olivia Ramón Chamba
OBRA : TESIS
INF-LAB-DGMIC-001-2015
LOCALIZAC: ZARUMA-EL ORO
INSTITUCIÓN: UTPL
TESISTA
Ing. Ángel Tapia Ch.
SOLICITADO: ING. SOTO
OBSERVACIONES: La toma de muestras fué realizada por la tesista
110
PROYECTO :
NORMA: ASTM D2850
LOCALIZAC: ZARUMA-EL ORO ENSAYO: U-U
INSTITUCIÓN: UTPL CALICATA No.: 2
0.00 PROFUND.(m): ´1.5 m
SOLICITADO: ING. SOTO REALIZADO : Tesista VR
FECHA: MAY 2018 0.00
REGISTRO DEL ENSAYO
--------------------------------- ------------------------------------- ----------------------------------- ----------------------------------------------- ------------------------------- --------------------------
PROBETA No.: 01 <-------- --- 1 --- -------->
Constante anillo de prueba: 0.85
Presión de Conf. (Kg/cm2): 0.50
--------------------------------- ------------------------------------- ----------------------------------- ----------------------------------------------- ------------------------------- --------------------------
Dial Deform. Área Dial Carga Tensión
Deform. Unit. Corrg. Carga Desviante
.001 " (%) (cm2) .001 " (kg) (Kg/cm2)
--------------------------------- ------------------------------------- ----------------------------------- ----------------------------------------------- ------------------------------- --------------------------
0 0.00 8.42 0.00 0.00 0.00
5 0.18 8.44 3.00 2.55 0.30
10 0.35 8.45 5.00 4.25 0.50
20 0.71 8.48 7.50 6.38 0.75
30 1.06 8.51 10.00 8.50 1.00
40 1.42 8.54 12.00 10.20 1.19
50 1.77 8.58 13.50 11.48 1.34
60 2.12 8.61 14.80 12.58 1.46
70 2.48 8.64 15.80 13.43 1.55
80 2.83 8.67 16.80 14.28 1.65
90 3.18 8.70 17.50 14.88 1.71
100 3.54 8.73 18.30 15.56 1.78
110 3.89 8.77 19.30 16.41 1.87
120 4.25 8.80 20.20 17.17 1.95
130 4.60 8.83 21.00 17.85 2.02
140 4.95 8.86 21.60 18.36 2.07
150 5.31 8.90 22.10 18.79 2.11
160 5.66 8.93 22.80 19.38 2.17
170 6.01 8.96 23.10 19.64 2.19
180 6.37 9.00 23.80 20.23 2.25
190 6.72 9.03 24.10 20.49 2.27
200 7.08 9.07 24.90 21.17 2.33
210 7.43 9.10 25.10 21.34 2.34
220 7.78 9.13 25.60 21.76 2.38
230 8.14 9.17 26.00 22.10 2.41
240 8.49 9.21 26.10 22.19 2.41
250 8.84 9.24 26.60 22.61 2.45
260 9.20 9.28 27.00 22.95 2.47
270 9.55 9.31 27.00 22.95 2.46
RESULTADOS: ESF. DESV. : (Kg/cm2) = 2.47
ESF. PRINCIPAL: (Kg/cm2) = 2.97
OBSERVACIONES: La toma de muestras fué realizada por la tesista
Ing. Ángel Tapia Ch.
GEODINÁMICA DEL MOVIMIENTO DE LADERA EN EL SECTOR “CRUZ DEL CALVARIO” DE LA CIUDAD DE “ZARUMA” PROVINCIA DE “EL ORO”, MEDIANTE
LA APLICACIÓN DE MÉTODOS GEOFÍSICOS Y GEODÉSICOS.
Viviana Olivia Ramón Chamba
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS TESISTA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS - UTPL
OBRA : TESIS
INF-LAB-DGMIC-001-2015
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL
111
PROYECTO :
#¡REF!
NORMA: ASTM D2850
ENSAYO: U-U
CALICATA No.: 2
PROFUND.(m): ´1.5 m
REALIZADO : Tesista VR
FECHA: MAY 2018 0.00
REGISTRO DEL ENSAYO
------------------------------- ---------------------------------- ---------------------------------- ------------------------------------ -------------------------------------- -------------------------------------
PROBETA No.: <-------- - 2 ------ -------->
Constante anillo de prueba: 0.85
Presión de Conf. (Kg/cm2): 1.00
------------------------------- ---------------------------------- ---------------------------------- ------------------------------------ -------------------------------------- -------------------------------------
Dial Deform. Área Dial Carga Tensión
Deform. Unit. Corrg. Carga Desviante
.001 " (%) (cm2) .001 " (kg) (Kg/cm2)
------------------------------- ---------------------------------- ---------------------------------- ------------------------------------ -------------------------------------- -------------------------------------
0 0.00 8.55 0.00 0.00 0.00
5 0.18 8.57 2.50 2.13 0.25
10 0.35 8.58 4.50 3.83 0.45
20 0.71 8.61 7.00 5.95 0.69
30 1.06 8.64 10.00 8.50 0.98
40 1.42 8.68 12.30 10.46 1.21
50 1.77 8.71 14.10 11.99 1.38
60 2.12 8.74 15.50 13.18 1.51
70 2.48 8.77 16.70 14.20 1.62
80 2.83 8.80 18.00 15.30 1.74
90 3.18 8.83 19.50 16.58 1.88
100 3.54 8.87 20.80 17.68 1.99
110 3.89 8.90 21.90 18.62 2.09
120 4.25 8.93 22.80 19.38 2.17
130 4.60 8.97 23.70 20.15 2.25
140 4.95 9.00 24.50 20.83 2.31
150 5.31 9.03 25.20 21.42 2.37
160 5.66 9.07 26.00 22.10 2.44
170 6.01 9.10 26.60 22.61 2.48
180 6.37 9.13 27.30 23.21 2.54
190 6.72 9.17 28.30 24.06 2.62
200 7.08 9.20 29.30 24.91 2.71
210 7.43 9.24 30.00 25.50 2.76
220 7.78 9.27 30.80 26.18 2.82
230 8.14 9.31 31.30 26.61 2.86
240 8.49 9.35 32.00 27.20 2.91
250 8.84 9.38 32.50 27.63 2.94
260 9.20 9.42 33.00 28.05 2.98
270 9.55 9.46 33.50 28.48 3.01
280 9.91 9.49 34.00 28.90 3.04
290 10.26 9.53 34.20 29.07 3.05
300 10.61 9.57 34.60 29.41 3.07
310 10.97 9.61 35.00 29.75 3.10
RESULTADOS: ESF. DESV. : (Kg/cm2) = 3.10
ESF. PRINCIPAL: (Kg/cm2) = 4.10
OBSERVACIONES: La toma de muestras fué realizada por la tesista
Ing. Ángel Tapia Ch.
Viviana Olivia Ramón Chamba
TESISTA
INSTITUCIÓN: UTPL
0
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
LOCALIZAC: ZARUMA-EL ORO
SOLICITADO: ING. SOTO
OBRA : TESIS
INF-LAB-DGMIC-001-2015
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS - UTPL
112
PROYECTO :
#¡REF!
OBRA : TESIS NORMA: ASTM D2850
LOCALIZAC: ZARUMA-EL ORO ENSAYO: U-U
INSTITUCIÓN: UTPL CALICATA No.: 2
0 PROFUND.(m): ´1.5 m
SOLICITADO: ING. SOTO REALIZADO : Tesista VR
FECHA: MAY 2018 0.00
REGISTRO DEL ENSAYO
----------------------------- ----------------------------------------- ---------------------------------- ----------------------------------- ------------------------------------ ---------------------------
PROBETA No.: <-------- - 3 ------ -------->
Constante anillo de prueba: 0.85
Presión de Conf. (Kg/cm2): 2.00
----------------------------- ----------------------------------------- ---------------------------------- ----------------------------------- ------------------------------------ ---------------------------
Dial Deform. Área Dial Carga Tensión
Deform. Unit. Corrg. Carga Desviante
.001 " (%) (cm2) .001 " (kg) (Kg/cm2)
----------------------------- ----------------------------------------- ---------------------------------- ----------------------------------- ------------------------------------ ---------------------------
0 0.00 8.61 0.00 0.00 0.00
5 0.18 8.63 3.50 2.98 0.34
10 0.35 8.64 5.80 4.93 0.57
20 0.71 8.68 10.50 8.93 1.03
30 1.06 8.71 13.80 11.73 1.35
40 1.42 8.74 16.10 13.69 1.57
50 1.77 8.77 19.00 16.15 1.84
60 2.12 8.80 21.10 17.94 2.04
70 2.48 8.83 23.00 19.55 2.21
80 2.83 8.86 24.90 21.17 2.39
90 3.18 8.90 26.20 22.27 2.50
100 3.54 8.93 28.50 24.23 2.71
120 4.25 9.00 31.80 27.03 3.00
140 4.95 9.06 34.00 28.90 3.19
160 5.66 9.13 36.00 30.60 3.35
180 6.37 9.20 38.50 32.73 3.56
200 7.08 9.27 39.50 33.58 3.62
220 7.78 9.34 42.50 36.13 3.87
240 8.49 9.41 43.80 37.23 3.96
260 9.20 9.49 45.00 38.25 4.03
280 9.91 9.56 46.00 39.10 4.09
300 10.61 9.64 47.10 40.04 4.15
320 11.32 9.71 48.00 40.80 4.20
340 12.03 9.79 49.00 41.65 4.25
360 12.74 9.87 50.00 42.50 4.31
380 13.44 9.95 51.10 43.44 4.36
400 14.15 10.03 52.00 44.20 4.41
420 14.86 10.12 52.70 44.80 4.43
440 15.57 10.20 53.20 45.22 4.43
450 15.92 10.24 53.90 45.82 4.47
460 16.27 10.29 54.00 45.90 4.46
RESULTADOS: ESF. DESV. : (Kg/cm2) = 4.47
ESF. PRINCIPAL: (Kg/cm2) = 6.47
OBSERVACIONES: La toma de muestras fué realizada por la tesista
Ing. Ángel Tapia Ch.
Viviana Olivia Ramón Chamba
TESISTA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL
INF-LAB-DGMIC-001-2015
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS - UTPL
113
Muestra : PM2
0,7 Kg/cm².23°
OBSERVACIONES: La toma de muestras fué realizada por la tesista
,
Ing. Angel Tapia Ch. Viviana Olivia Ramón Chamba
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS TESI STA
ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E ING.CIVIL
LABORATORIOS DE MECÁNICA DE SUELOS - UTPL
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
ES
FU
ER
ZO
(K
g/c
m2).
DEFORMACIÓN UNITARIA (%).
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 20.0
ES
FU
ER
ZO
S
TA
NG
EN
CIA
LES
K
g/c
m2.
ESFUERZOS NORMALES Kg/cm2.
CIRCULO DE MOHR
COHESIÓN (C) =
ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNA (ø) =
ESFUERZO Vs DEFORMACIÓN.
114
PROYECTO :
OBRA: TESIS NORMA: ASTM D 4318, AASHTO T-27
LOCALIZACIÓN:ZARUMA, EL ORO-ECUADOR MUESTRA: 1
SOLICITADO: ING. JOHN SOTO PROFUNDIDAD: 1 m
FECHA: FEB DE 2018 REALIZADO: Tesista VR
Datos del ensayo
Diámetro de la muestra = 10.2 cm Altura = 11.61 cm
Peso del suelo + molde = 3570.72 gr Area = 81.71 cm2
Peso del molde = 1888.3 gr Volumen= 948.69 cm3
Peso del suelo = 1682.42 gr W. Unitario= 1.77 gr/cm3
Area de la tuberia = 1.12 cm
Ensayo Nro. h1 (cm) h2 (cm) t (seg) Q inicial (ml) Q final (ml) T (°C)
1 160.55 140.7 36000 21.5 40 20.2
Promedio
a 1.12 t 36000 2.3
L 11.61 h1 160.55
A 81.71 h2 140.7
Cálculos
nT/n20 = 0.995
KT = 5.83377E-07
K20 = 5.80461E-07
COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD (K20) 5.80461E-07
CLASIFICACIÓN
OBERVACIONES
Ing. Ángel Tapia Ch.
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
GEODINÁMICA DEL MOVIMIENTO DE LADERA EN EL SECTOR “CRUZ DEL CALVARIO” DE LA CIUDAD DE “ZARUMA” PROVINCIA
DE “EL ORO”, MEDIANTE LA APLICACIÓN DE MÉTODOS GEOFÍSICOS Y GEODÉSICOS.
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL
LABORATORIOS UTPL
ENSAYO DE PERMEABILIDAD
Viviana Olivia Ramón Chamba
TESISTA
115
PM3
PROYECTO :
OBRA: TESIS NORMA: ASTM D 4318, AASHTO T-27
LOCALIZACIÓN: ZARUMA, EL ORO-ECUADOR POZO: PM3
SOLICITADO: ING. JOHN SOTO MUESTRA: 3
FECHA: ABRIL DE 2018 PROFUNDIDAD: 1 m
REALIZADO: Tesista VR
GOLPES PESO HUM. PESO SECO CÁPSULA w % RESULTADO
1.CONTENIDO DE AGUA 373.99 317.34 56.05 21.68
345.63 295.61 65.16 21.71 21.69
2.- LÍM. LÍQUIDO 15 81.11 77.05 68.66 48.39
20 74.48 71.04 63.64 46.49
26 75.58 72.37 65.22 44.90
31 75.33 71.71 63.31 43.10 44.87
3.- LÍMITE PLÁSTICO 56.73 56.25 54.48 27.12
61.08 60.90 60.23 26.87 26.99
4.- GRANULOMETRÍA 5.- CLASIFICACIÓN
PESO IN= 546.94 (H/S) S GRAVA 3
PESO INICIAL DE CÁLCULO: 546.94 ARENA 53
FINOS 87
TAMIZ PESO RT. % RET % PASA
LL = 45.00
1" 0.00 0 100 LP = 27.00
3/4" 0.00 0 100 IP = 18.00
1/2" 2.53 0 100
3/8" 9.72 2 98 CLASIFICACIÓN
No. 4 18.77 3 97 SUCS : ML
No. 10 24.78 5 95 AASHTO: A-7-6
No. 40 35.74 7 93 IG(86): 17
No. 200 72.59 13 87 IG(45): 12
LABORATORIO DE MECÁNICA DE
SUELOS
ENSAYO DE CLASIFICACIÓN
GEODINÁMICA DEL MOVIMIENTO DE LADERA EN EL SECTOR “CRUZ DEL CALVARIO” DE LA CIUDAD DE “ZARUMA” PROVINCIA DE “EL ORO”, MEDIANTE LA
APLICACIÓN DE MÉTODOS GEOFÍSICOS Y GEODÉSICOS.
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL LABORATORIOS UTPL
TESISTA
Viviana Olivia Ramón Chamba
CLASIFICACIÓN SUCS: Limos organicos de compresibilidad media (OL)
Observaciones: La toma de muestra fue realizada por la tesista
Ing. Ángel Tapia Ch.
42
43
44
45
46
47
48
49
1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60
HU
ME
DA
D %
GOLPES (LOG)
LÍMITE LÍQUIDO
116
PROYECTO :
NORMA: ASTM D2850
ENSAYO: U-U
MUESTRA: 3
PROFUNDIDAD: ´1 m
REALIZADO : Tesista VR
FECHA: MAY 2018
HOJA 1: DATOS GENERALES DE LAS PROBETAS
PROBETA No. 1 2 3
DIMENSIONES
DIÁMETRO cm. 3.30 3.60 3.19
ALTURA cm. 7.63 7.65 7.84
ÁREA Corr cm. 8.45 10.04 7.89
VOLUMEN cm3. 64.48 76.80 61.89
PESO gr. 128.47 147.60 155.01
CONTENIDO DE AGUA
Peso Hum. : 373.99 345.63 341.59
Peso Seco : 317.34 295.61 293.57
Peso Cap. : 56.05 65.16 68.19
w ( % ) : 21.68 21.71 21.31
DENSIDADES
NATURAL gr/cm3 1.99 1.92 2.50
SECA gr/cm3 1.64 1.58 2.06
DE SOLID. gr/cm3
ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVILLABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS - UTPL
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
Viviana Olivia Ramón Chamba
OBRA : TESIS
INF-LAB-DGMIC-001-2015
LOCALIZAC: ZARUMA, EL ORO
INSTITUCIÓN: UTPL
TESISTA
Ing. Ángel Tapia Ch.
SOLICITADO: ING. SOTO
OBSERVACIONES: La toma de muestras fué realizada por la tesista
117
PROYECTO :
NORMA: ASTM D2850
LOCALIZAC: ZARUMA, EL ORO ENSAYO: U-U
INSTITUCIÓN: UTPL CALICATA No.: 3
0.00 PROFUND.(m): ´1 m
SOLICITADO: ING. SOTO REALIZADO : Tesista VR
FECHA: MAY 2018 0.00
REGISTRO DEL ENSAYO
--------------------------------- ------------------------------------- ----------------------------------- ----------------------------------------------- ------------------------------- --------------------------
PROBETA No.: 01 <-------- --- 1 --- -------->
Constante anillo de prueba: 0.85
Presión de Conf. (Kg/cm2): 0.50
--------------------------------- ------------------------------------- ----------------------------------- ----------------------------------------------- ------------------------------- --------------------------
Dial Deform. Área Dial Carga Tensión
Deform. Unit. Corrg. Carga Desviante
.001 " (%) (cm2) .001 " (kg) (Kg/cm2)
--------------------------------- ------------------------------------- ----------------------------------- ----------------------------------------------- ------------------------------- --------------------------
0 0.00 8.45 0.00 0.00 0.00
5 0.17 8.46 2.00 1.70 0.20
10 0.33 8.48 6.00 5.10 0.60
20 0.67 8.51 17.50 14.88 1.75
30 1.00 8.54 32.00 27.20 3.19
40 1.33 8.56 46.00 39.10 4.57
50 1.66 8.59 56.50 48.03 5.59
60 2.00 8.62 64.50 54.83 6.36
70 2.33 8.65 69.00 58.65 6.78
80 2.66 8.68 72.50 61.63 7.10
90 3.00 8.71 73.00 62.05 7.12
100 3.33 8.74 45.00 38.25 4.38
110 3.66 8.77 35.00 29.75 3.39
RESULTADOS: ESF. DESV. : (Kg/cm2) = 7.12
ESF. PRINCIPAL: (Kg/cm2) = 7.62
OBSERVACIONES: La toma de muestras fué realizada por la tesista
Ing. Ángel Tapia Ch. Viviana Olivia Ramón Chamba
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS TESISTA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS - UTPL
OBRA : TESIS
INF-LAB-DGMIC-001-2015
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL
118
PROYECTO :
#¡REF!
NORMA: ASTM D2850
ENSAYO: U-U
CALICATA No.: 3
PROFUND.(m): ´1 m
REALIZADO : Tesista VR
FECHA: MAY 2018 0.00
REGISTRO DEL ENSAYO
------------------------------- ---------------------------------- ---------------------------------- ------------------------------------ -------------------------------------- -------------------------------------
PROBETA No.: <-------- - 2 ------ -------->
Constante anillo de prueba: 0.85
Presión de Conf. (Kg/cm2): 1.00
------------------------------- ---------------------------------- ---------------------------------- ------------------------------------ -------------------------------------- -------------------------------------
Dial Deform. Área Dial Carga Tensión
Deform. Unit. Corrg. Carga Desviante
.001 " (%) (cm2) .001 " (kg) (Kg/cm2)
------------------------------- ---------------------------------- ---------------------------------- ------------------------------------ -------------------------------------- -------------------------------------
0 0.00 10.04 0.00 0.00 0.00
5 0.17 10.06 6.00 5.10 0.51
10 0.33 10.07 16.50 14.03 1.39
20 0.67 10.11 44.00 37.40 3.70
30 1.00 10.14 66.00 56.10 5.53
40 1.33 10.17 87.00 73.95 7.27
50 1.66 10.21 104.00 88.40 8.66
60 2.00 10.24 114.00 96.90 9.46
70 2.33 10.28 116.50 99.03 9.63
80 2.66 10.31 116.50 99.03 9.60
90 3.00 10.35 110.00 93.50 9.03
RESULTADOS: ESF. DESV. : (Kg/cm2) = 9.63
ESF. PRINCIPAL: (Kg/cm2) = 10.63
OBSERVACIONES: La toma de muestras fué realizada por la tesista
Ing. Ángel Tapia Ch.
Viviana Olivia Ramón Chamba
TESISTA
INSTITUCIÓN: UTPL
0
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
LOCALIZAC: ZARUMA, EL ORO
SOLICITADO: ING. SOTO
OBRA : TESIS
INF-LAB-DGMIC-001-2015
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS - UTPL
119
PROYECTO :
#¡REF!
OBRA : TESIS NORMA: ASTM D2850
LOCALIZAC: ZARUMA, EL ORO ENSAYO: U-U
INSTITUCIÓN: UTPL CALICATA No.: 3
0 PROFUND.(m): ´1 m
SOLICITADO: ING. SOTO REALIZADO : Tesista VR
FECHA: MAY 2018 0.00
REGISTRO DEL ENSAYO
----------------------------- ----------------------------------------- ---------------------------------- ----------------------------------- ------------------------------------ ---------------------------
PROBETA No.: <-------- - 3 ------ -------->
Constante anillo de prueba: 0.85
Presión de Conf. (Kg/cm2): 2.00
----------------------------- ----------------------------------------- ---------------------------------- ----------------------------------- ------------------------------------ ---------------------------
Dial Deform. Área Dial Carga Tensión
Deform. Unit. Corrg. Carga Desviante
.001 " (%) (cm2) .001 " (kg) (Kg/cm2)
----------------------------- ----------------------------------------- ---------------------------------- ----------------------------------- ------------------------------------ ---------------------------
0 0.00 7.89 0.00 0.00 0.00
5 0.16 7.91 12.00 10.20 1.29
10 0.32 7.92 28.00 23.80 3.01
20 0.65 7.95 56.00 47.60 5.99
30 0.97 7.97 78.00 66.30 8.32
40 1.30 8.00 93.00 79.05 9.88
50 1.62 8.02 100.00 85.00 10.59
60 1.94 8.05 102.00 86.70 10.77
70 2.27 8.08 102.00 86.70 10.73
80 2.59 8.10 101.00 85.85 10.59
90 2.92 8.13 100.00 85.00 10.45
RESULTADOS: ESF. DESV. : (Kg/cm2) = 10.77
ESF. PRINCIPAL: (Kg/cm2) = 12.77
OBSERVACIONES: La toma de muestras fué realizada por la tesista
Ing. Ángel Tapia Ch.
Viviana Olivia Ramón Chamba
TESISTA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL
INF-LAB-DGMIC-001-2015
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS - UTPL
120
Muestra :PM3
2,7 Kg/cm².23°
OBSERVACIONES: La toma de muestras fué realizada por la tesista
,
Ing. Angel Tapia Ch. Viviana Olivia Ramón Chamba
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS TESI STA
ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E ING.CIVIL
LABORATORIOS DE MECÁNICA DE SUELOS - UTPL
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ES
FU
ER
ZO
(K
g/c
m2).
DEFORMACIÓN UNITARIA (%).
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 20.0
ES
FU
ER
ZO
S
TA
NG
EN
CIA
LES
K
g/c
m2.
ESFUERZOS NORMALES Kg/cm2.
CIRCULO DE MOHR
COHESIÓN (C) =
ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNA (ø) =
ESFUERZO Vs DEFORMACIÓN.
121
PROYECTO :
OBRA: TESIS NORMA: ASTM D 4318, AASHTO T-27
LOCALIZACIÓN: ZARUMA, EL ORO-ECUADOR MUESTRA: 1
SOLICITADO: ING. JOHN SOTO PROFUNDIDAD: 1 m
FECHA: ABRIL DE 2018 REALIZADO: Tesista VR
Datos del ensayo
Diámetro de la muestra = 10.2 cm Altura = 11.61 cm
Peso del suelo + molde = 3526.44 gr Area = 81.71 cm2
Peso del molde = 1888.3 gr Volumen= 948.69 cm3
Peso del suelo = 1638.14 gr W. Unitario= 1.73 gr/cm3
Area de la tuberia = 1.12 cm
Ensayo Nro. h1 (cm) h2 (cm) t (seg) Q inicial (ml) Q final (ml) T (°C)
1 160.55 144.9 1200 18 32 20.2
2 160.55 144.9 1200 32 47 20.2
Promedio
a 1.12 t 1200
L 11.61 h1 160.55
A 81.71 h2 144.9
Cálculos
nT/n20 = 0.995
KT = 1.36007E-05
K20 = 1.35327E-05
COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD (K20) = 1.35327E-05
CLASIFICACIÓN
OBERVACIONES
GEODINÁMICA DEL MOVIMIENTO DE LADERA EN EL SECTOR “CRUZ DEL CALVARIO” DE LA CIUDAD DE “ZARUMA” PROVINCIA
DE “EL ORO”, MEDIANTE LA APLICACIÓN DE MÉTODOS GEOFÍSICOS Y GEODÉSICOS.
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y MINAS E INGENIERÍA CIVIL
LABORATORIOS UTPL
Ing. Ángel Tapia Ch.
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
ENSAYO DE PERMEABILIDAD
Viviana Olivia Ramón Chamba
TESISTA
