EVALUACION DE LA ESTABILIDAD DE LOS TALUDES EN LA CUESTA DE LIPAN. RUTA NACIONAL Nº 52, PROVINCIA DE JUJUY
Descripción
EVALUACION DE LA ESTABILIDAD DE LOS TALUDES EN LA CUESTA DE LIPAN. RUTA NACIONAL Nº 52, PROVINCIA DE JUJUY Dr. Armando C. Massabie*`, Ing. Eduardo O. Capdevila* e Ing. Ricardo H. Barletta*. *Departamento de Geotécnia de IATASA `Universidad de Buenos Aires Sumario La Ruta Nacional Nº 52 vincula a la Ruta Nacional Nº 9 (progresiva 0 m) en la Quebrada de Humahuaca con la Ruta Nacional Nº 40 (progresiva 63,8 Km), hacia el oeste, a la latitud de las Salinas Grandes en la Puna jujeña. A lo largo de su desarrollo atraviesa la porción occidental de la Cordillera Oriental hasta alcanzar el altiplano puneño superando un desnivel relativo aproximado de 2.000 m y cotas superiores a los 4.000 m. s. n. mar. Esta ruta constituye un típico camino de montaña clasificado por Vialidad Nacional en las Categorías IV y V, con una porción extensa de su traza desarrollada sobre faldeos montañosos escarpados. Entre las progresivas 20 y 34 (Km) respecto del cero en la Ruta Nacional Nº 9, la traza del camino se localiza sobre taludes montañosos correspondientes a la Cuesta de Lipán en coincidencia con la margen derecha de la quebrada de Potrerillos. En este tramo la ruta atraviesa un sector de laderas inestables donde se ha producido un deslizamiento de cierta magnitud. Dentro del sector abarcado por el deslizamiento natural, se produjeron luego movimientos que afectaron a parte del camino en la Cuesta de Lipán y determinaron la modificación parcial de su traza. Sobre la base de los estudios geológicos y geotécnicos realizados para el proyecto, se analizan las condiciones de estabilidad del talud en el sector referido, para hacer un diagnóstico de su estado y formular en consecuencia, las recomendaciones sobre tratamientos y controles. PALABRAS CLAVES: Estabilidad al deslizamiento, camino. Introducción
La Ruta Nacional Nº52 forma parte de
actual del camino en el tramo y de
la infraestructura vial en la porción
importancia también para la definición
noroeste del país que permitirá la
del mismo en el proyecto.
vinculación de la región con Chile a través del Paso de Jama (Prov. de Jujuy), con Paraguay a través del Puente Internacional Misión La Paz – Pozo Hondo de Salta y con Brasil por la ciudad de Bernardo de Irigoyen en Misiones.
Este aspecto de riesgo geológico con relación al futuro corredor vial, que se muestra como el más destacado a lo largo de todo el trazado de la Ruta Nacional Nº52, dio lugar al análisis de distintas alternativas de trazado una de las cuales, finalmente seleccionada,
El tramo del proyecto queda incluido en
contempla
el Departamento Tumbaya (Jujuy) como
deslizamiento.
parte del corredor bioceánico que posibilita el acceso desde Jujuy a los puertos de aguas profundas del Pacífico que incluyen a las localidades de Antofagasta, Tocopilla, Iquique y Arica. De esta manera se vinculará a los mercados del Pacífico con un amplio sector que se halla integrado por la porción norte de Argentina, sur de Bolivia, sur de Brasil y Paraguay.
tramo
de
La decisión se adoptó sobre la base de la
caracterización
geológica
y
geotécnica de la estabilidad en el tramo de la cuesta de Lipán, la cual a su vez derivó en la adopción de medidas preventivas y de protección para el tramo de obra vial que interactuará con estos taludes de estabilidad natural más comprometida y luego del análisis
b) Rasgos geológicos generales
Para el desarrollo de las fases de anteproyecto y proyecto de la Ruta Nacional Nº52 se encararon estudios aplicados,
el
técnico – económico de distintas trazas.
a) Motivo del trabajo
geológicos
atravesar
los
cuales
permitieron identificar y delimitar un sector de taludes naturales que muestra el desarrollo de un deslizamiento de suelos, en la cuesta de Lipán, con incidencia directa sobre el trazado
La traza de la Ruta Nacional Nº52 vincula a la quebrada de Humahuaca a la latitud de Purmamarca con la Ruta Nacional
Nº40.
En
este
trayecto
atraviesa la Cordillera Oriental, como unidad geológica principal y la porción oriental
del antiplano
puneño.
La
morfoestructura corresponde a cordones montañosos de disposición meridional,
como es el extremo sur de la Sierra
análisis geológico e interpretación de la
Alta, hasta el meridiano que pasa
comarca sobre una imagen satelital TM
aproximadamente por el abra de Totora
a escala 1:250.000 que incluye el sector
y la localidad de Aguas Blancas, el cual
motivo del proyecto.
define en este sector un límite de transición morfológica entre Puna y Cordillera Oriental. El desnivel total en el tramo considerado es cercano a 2000m,
entre
Purmamarca
(2320
m.s.n.m.) y el abra Blanca (4170 m.s.n.m.). La
La fotointerpretación geológica incluye una franja holgada dentro de la cual se ubica la traza actual de la ruta y los sectores aledaños de influencia. Como resultado de esta tarea se obtuvo una sectorización geológico – geotécnica a lo largo del camino actual, que es
extensión
de
la
ruta
es
de
representativa de los distintos factores
aproximadamente 63km, de los cuales
de incidencia crítica en el proyecto
un 70% se desarrolla sobre el sector
como son litología, estructura, taludes
montañoso de fuertes pendientes entre
naturales, presencia de napa y vertientes
Purmamarca y Ronqui Angosto y el
entre otros.
30% restante, hasta alcanzar la Ruta Nacional Nº40 al oeste, se dispone sobre bajadas
una
altiplanicie
pedemontanas
ondulada de
y
vertiente
occidental. c) Estudios
Sobre
esta
base
se
realizó
posteriormente la caracterización final de la estabilidad litológica, estructural y geomórfica de los taludes a lo largo de la traza definitiva del proyecto por
geológicos
realizados
para el proyecto
medio de reconocimientos de campo y mediciones de discontinuidades.
Sobre la base de los fotogramas a escala
Rasgos
aproximadamente 1:50.000 de un vuelo
generales de la cuesta de Lipán
realizado en 1966 y de un vuelo posterior, efectuado en el año 1983 a escala media 1:75.000, se realizó un estudio por fotointerpretación de las condiciones geológicas y geomórficas a lo largo del trazado actual de la Ruta Nacional Nº52. También se realizó el
geológico
–
geotécnicos
En todo el tramo inferior de la cuesta de Lipán
los
corresponden
materiales a
naturales
coluvioaluviones
consolidados y algunos sectores de afloramientos rocosos, siempre con la estratificación
dispuesta
en
forma
aproximada transversal a la traza. En el
tramo superior de la cuesta de Lipán
Análisis de la estabilidad del talud en
hasta las nacientes de la quebrada de
el sector deslizado de la cuesta de
Potrerillos lindante, la composición
Lipán
litológica es similar al sector previo, pero aquí se observa el desarrollo de un deslizamiento de planta semicircular en su sector de coronación, formado a partir del faldeo superior de la cuesta de Lipán hasta alcanzar el nivel de base local en la quebrada de Potrerillos (Figura 1). El
tener
incidencia
sobre
un
sector
reducido entre progresivas aproximadas 27+400 y 27+900 de la traza de proyecto. En el trazado de la variante adoptada en el sector que incluye el deslizamiento de Lipán, se han evitado otros ingresos al mismo que existen en
material
implicado
en
el
deslizamiento es coluvio – aluvio con cierto
Este accidente geomórfico natural va a
grado
de
consolidación,
el camino actual. a) Caracterización geomórfica
el
El deslizamiento de suelo de la cuesta
faldeo. Se halla constituido por bloques
de Lipán es un rasgo geomórfico natural
angulosos
más
desarrollado probablemente hacia el
frecuentes varían entre 30 cm y 5 cm
cierre del último período moderno de
con escasos mayores de hasta 1m de
acumulación de detrito de falda potente
diámetro, dispuestos en una base de
en condiciones periglaciares. Luego de
porcentajes variables, integrada por
esa etapa climática inicial de génesis del
gravilla y limo – arena parda con baja
movimiento
proporción de arcilla. Se trata de suelos
húmeda, las condiciones climáticas
A1a y A1b (según HRB), cantos
cambiaron a una disminución marcada
rodados, gravas y arenas, junto a
de precipitaciones, hasta la situación
mezclas de gravas y arenas algo limosas
actual que ronda los 200mm anuales,
o arcillosas, A2-4 y A2-6.
acompañadas por mayores temperaturas
groseramente
estratificado cuyos
sobre
tamaños
El sector de deslizamiento en la cuesta de Lipán que aquí se describe, quedaría incluido
entre
los
deslizamientos
húmedos existentes en rutas del norte argentino que fueron caracterizados en términos generales por Valoy (1982).
principal,
más
fría
y
medias. Bajo estas nuevas condiciones, la dinámica de los movimientos del sector deslizado fue esencialmente de pequeños movimientos de la masa en su conjunto, cuyo volumen se ha estimado en el orden de 4 x 106 m3.
Luego de la construcción de la actual
El estudio de la dinámica geomórfica en
Ruta Nacional Nº52 en la década de
la zona del deslizamiento en la cuesta de
1970, en el verano 1983-84 se reitera un
Lipán, en relación con la traza de
movimiento rápido de una porción
camino, resulta de utilidad para llamar
limitada
natural
la atención sobre algunos aspectos de
inicial. Este segundo deslizamiento
significación aplicables a la futura
implicó
sensiblemente
preservación del mismo en el marco del
menor, estimado en una cuarta parte del
proyecto elaborado que a continuación
total, y afectó a una parte menor del
se resumen.
del un
deslizamiento volumen
camino, que fue abandonada.
-
La actividad inicial en la zona de
Si bien no se dispone de estadísticas
deslizamiento
precisas, los comentarios de lugareños
natural, con mucha anterioridad a la
junto con las observaciones geológicas
ejecución del camino actual que lo
realizadas en el sector demuestran que
atraviesa, debido a una conjunción
en
lluvias
de factores geológicos. Entre éstos
copiosas, y es probable que en ese
se destaca la saturación por agua de
tramo
un
esa
época el
ocurrieron
propio
camino
haya
tuvo
volumen
un
crítico
origen
del
suelo
contribuido para facilitar la infiltración
implicado,
de agua superficial y provocar una
favorecedor de estos procesos de
saturación del suelo que favoreció el
remoción en masa.
movimiento en masa por acción de la fuerza de gravedad. Como disparador de
-
La
parámetro
reactivación
deslizamiento
estos deslizamientos puede también
parcial
natural,
desplazamiento
haber coadyuvado la ocurrencia de
clásico
con
rápido,
del un
ocurrió
favorecida por una porción del
movimientos sísmicos.
camino construido sobre aquél, ya
Con posterioridad y luego de haber
que colectó y facilitó el ingreso de
transcurridos 15 años, se comprueba por
agua
distintas evidencias que en toda la zona
concentración
abarcada por el deslizamiento principal
pluviales excepcionales para las
(más antiguo) sólo se han producido
condiciones climáticas actuales.
pequeños movimientos.
-
en
el
suelo, de
y
por
la
precipitaciones
De lo anterior se deduce que para lograr mantener y aún disminuir el
ritmo de pequeños movimientos, de
integrada por gravas limosas GM y
la masa de suelo deslizada y
gravas pobremente graduadas limosas
consecuentemente
GP-GM,
preservar
el
areniscas
plegadas. La pendiente del talud es de
camino
1(v): 2,0(h).
que
lo
atravesará
finalmente, a un costo previsible
La Ruta Nacional Nº52 pasa a la altura
razonable, se deberá proteger a la
del tercio medio del talud, con un ancho
zona de un modo especial del
de aproximadamente 10 metros.
ingreso de agua, en atención a la
Sobre la base del conocimiento de los
posible
suelos de la zona y a los estudios de
repetición
de
lluvias
suelos
de
los
taludes
correspondientes al proyecto de la Ruta Nacional Nº52 en la cuesta del Lipán en el sector correspondiente a la masa de suelo deslizado por causas naturales. partir
de
planialtimétrica, distintas
la se
información evaluaron
secciones
las
transversales
existentes a lo largo del proyecto a los efectos
de
determinar
la
más
desfavorable desde el punto de vista de la estabilidad, teniendo en cuenta las características y condiciones de los materiales. Para la elaboración de este estudio se tuvieron
en
cuenta
los
resultados
obtenidos a partir de los trabajos de topografía y geotecnia. sección
se
geotécnicos
adoptaron para
la
verificación de la estabilidad del talud:
Se ha analizado la estabilidad al deslizamiento
efectuados
parámetros
b) Estudio de estabilidad
La
sobre
mantenimiento regular del tramo de
excepcionales en la comarca.
A
apoyadas
representativa
posee
aproximadamente 300m de altura y está
Gravas limosas: c =0t/m2
φ=31º
γsat=2,30t/m3
γhúm=2,15t/m3
Areniscas: c =100t/m2
φ=40º
γsat=2,20t/m3
γhúm=2,10t/m3
Se consideraron dos casos de niveles de agua para determinar su influencia en la estabilidad. Para el cálculo se utilizó el programa PCSTABL5M según el método de Bishop y bloques de deslizamiento. Para el perfil seleccionado se determinó el coeficiente de seguridad mínimo al deslizamiento para fallas circulares y en bloque. El análisis de fallas circulares dio coeficientes de seguridad de 1,21 y 1,38 para los casos con ausencia de agua
(con y sin sismo respectivamente) y de
– económicas durante la etapa de
1,15 con presencia de agua y sin sismo.
factibilidad.
Se consideró 0.05g en las componentes horizontal y vertical de aceleración de la gravedad para el análisis de estabilidad con sismo. A partir del análisis de estabilidad al deslizamiento efectuado en un perfil transversal tipo, se considera de suma importancia el control del acceso del agua a la zona del deslizamiento, para así garantizar el mejor comportamiento del talud, ya que el aumento del nivel freático
tiene
una
influencia
significativa sobre el grado de seguridad
La solución finalmente adoptada, y planteada para el trazado definitivo, contempla
el
emplazamiento
del
proyecto para ese tramo en el corredor actual, con algunas adecuaciones en el trazado. Así se adoptó mantener sólo una porción mínima de la ruta, de unos 500 m, localizada sobre el sector del deslizamiento en la cuesta de Lipán. De este modo se lo atraviesa en las condiciones técnicas más favorables y resulta la variante más económica.
del talud.
Tratamientos y controles en el sector
Incidencia en la adopción del trazado
del deslizamiento
en la cuesta de Lipán
La necesidad de preservar la zona de
Las características naturales de este
deslizamiento en el Lipán con ingreso
sector de fuertes pendientes, que incluye
de agua limitado, se resolverá con la
además la zona de deslizamientos
construcción de un conjunto de cunetas
identificada con la falla semicircular
de guardia revestidas, tanto perimetrales
desarrollada, motivó la evaluación de
como internas. Se requerirá también la
varias alternativas para determinar la
construcción de rápidos y alcantarillas
localización más adecuada de la traza
para completar todo el sistema de
definitiva del camino en la etapa de
drenaje tal que minimice la penetración
proyecto.
de agua de escurrimiento superficial en los suelos deslizados.
Con esa finalidad se analizaron distintas variantes cuyas trazas apuntaban a
Por otra parte, para lograr también una
intentar evitar el sector de la ladera sur
previsión adecuada sobre la continuidad
de la quebrada de Potrerillos, las cuales
de la operación de la ruta en la porción
fueron descartadas por razones técnico
que atraviesa la zona deslizada, se ha recomendado mantener observaciones
de control de desplazamientos para así adecuar su mantenimiento. BIBLIOGRAFÍA IATASA, 1998. Ruta Nacional Nº52, Provincia
de
Jujuy.
Informe
de
Ingeniería, Etapa Proyecto. Dirección Nacional de Vialidad, Informe Inédito 212 págs., Buenos Aires. VALOY,
J.C.,
1982.
Taludes
y
deslizamientos de rocas en rutas del norte
argentino.
Latinoamericano
Quinto
Congreso
de
Geología,
Argentina, Actas IV: 53 – 67, Buenos Aires.
Zona de deslizamiento
Ruta Nacional Nº52
Ruta Nacional Nº52 - Cuesta de Lipán Análisis de Estabilidad del talud 400 Caso 1: * Sin nivel freático * Sin nivel freático y con sismo
350
Falla circular Fs=1,38 Sin nivel freático Falla circular Fs=1,21 Sin nivel freático y con sismo
300 Gravas Limosas - GM y GP-GM P.U.Húm.(t/m3)=2.15; P.U.Sat.(t/m3)=2.3 c(t/m2)=0,0 y fi(º)=31,0
Desnivel (m)
250
200 Ruta Nacional Nº52
150 Techo de Roca Quebrada Potrerillos
100
Areniscas
50
0 0
100
200
300
400
500
600
700
Progresivas (m) Terreno Natural
Gravas Limosas
Falla
Ruta Nacional Nº52 - Cuesta de Lipán Análisis de Estabilidad del talud 400 Caso 2: * con nivel freático 350 Falla circular Fs=1,15 300 Gravas Limosas - GM y GP-GM P.U.Húm.(t/m3)=2.15; P.U.Sat.(t/m3)=2.3 c(t/m2)=0,0 y fi(º)=31,0
Desnivel (m)
250
200 Ruta Nacional Nª52
150
Techo de Roca
Quebrada Potrerillos
100
Areniscas
50
0 0
100
200
300
400
500
Progresivas (m) Terreno Natural
Gravas Limosas
Falla
Nivel freático
600
700
Lihat lebih banyak...
Comentarios
