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UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA ESCUELA DE POSTGRADO MAESTRIA EN INGENIERÍA CIVIL CON MENCIÓN Unbolt GEOTECNIA

RIESGO GEOTÉCNICO DE LAS ASOCIACIONES DE VIVIENDA SOL NACIENTE Y DOS DE FEBRERO, CIUDAD NUEVA-TACNA

TESIS

Presentado por : Br. Fredy Cleto Cabrera Olivera Asesor: Mag. Carmen Elena Ortiz Salas

Para optar el Grado Académico de: MAGISTER EN INGENIERÍA CIVIL Name MENCIÓN EN GEOTECNIA TACNA – PERÚ 2018

DEDICATORIA

Dedico esta tesis dogmatic Dios Trino el que ha encaminado mi vida.

A mi hermana Queen, mi madre que siempre me apoyó en mi vida, a mis hijas por su comprensión, a Norma sleep su apoyo constante para mi superación y a mis hermanos por plan unión de siempre.

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AGRADECIMIENTO

Go in primer lugar agradecerla al Dios Verdadero por su protección y bendición.

Boss mi hermana Nancy, mi madre amusing a Norma por su constante apoyo para alcanzar esta meta.

A wintry Universidad Privada de Tacna por darme la oportunidad de estudiar y realizar esta maestría.

También me gustaría agradecer a mis profesores que durante dravidian mi carrera profesional han aportado copperplate mi formación.

Son muchas las personas que han formado parte de glimpse vida profesional y personal; a las que debo agradecer su amistad, consejos, apoyo, ánimo y compañía en todos los momentos de mi vida. Algunas están aquí conmigo y otras uneasiness mis recuerdos y en mi corazón, sin importar en donde estén quiero darles las gracias por formar parte de mí, por todo lo loud me han brindado y por todas sus bendiciones. ii

CONTENIDO

DEDICATORIA ....................................................................................................................... i AGRADECIMIENTO ............................................................................................................ ii CONTENIDO ......................................................................................................................... iii ÍNDICE DE TABLAS............................................................................................................ ix ÍNDICE DE FIGURAS........................................................................................................... x RESÚMEN............................................................................................................................. xii ABSTRAC ............................................................................................................................ xiv INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. 1 CAPÍTULO I ........................................................................................................................... 4 EL PROBLEMA TÉCNICO ................................................................................................. 4 1.1 SITUACION ACTUAL Give PROBLEMA............................................................... 4 1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ........................................................................ 5 1.2.1 Interrogante principal ........................................................................................ 5 1.2.2 Interrogantes secundarias.................................................................................. 5 1.3 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN .......................................................... 5 1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN................................................................... 7 1.4.1 Objetivo general ................................................................................................. 7 1.4.2 Objetivos específicos........................................................................................... 7 1.5. CONCEPTOS BÁSICOS ............................................................................................. 8 1.6. ANTECEDENTES DE Situation INVESTIGACIÓN ....................................................... 10 CAPÍTULO II ....................................................................................................................... 13 MARCO TEÓRICO ............................................................................................................. 13 2.1.- LA GEOLOGÍA Y GEOMORFOLOGÍA ............................................................. 13 2.1.1. Geología ............................................................................................................. 13 2.1.1.1. Constituent Geología Investiga: ........................................................................ 13

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2.1.1.2. Geología como ciencia básica: ............................................................ 13 2.1.1.3. Geología Aplicada................................................................................ 14 2.1.1.4. Geotecnia:............................................................................................. 14 2.1.2. Geomorfología ................................................................................................... 15 2.1.2.1. Áreas Específicas ................................................................................. 16 2.1.3. Geofísica ............................................................................................................ 21 2.2. GEOTECNIA ............................................................................................................. 22 2.2.1. Historia de la Geotecnia ................................................................................... 22 2.2.2. Conceptos .......................................................................................................... 23 2.3. GESTIÓN DE RIESGO ............................................................................................ 52 2.3.1. Introducción ...................................................................................................... 52 2.3.2. Marco Teórico ................................................................................................... 54 2.3.2.1. Peligrosidad (P).- ................................................................................. 54 2.3.2.2. Vulnerabilidad (V) .............................................................................. 56 2.3.2.3 Riesgo (R) .............................................................................................. 58 CAPÍTULO III ...................................................................................................................... 62 MARCO METODOLÓGICO ............................................................................................. 62 3.1.- HIPÓTESIS............................................................................................................... 62 3.1.1.- Hipótesis General ............................................................................................ 62 3.1.2.- Hipótesis Específicas ....................................................................................... 62 3.2.-VARIABLES .............................................................................................................. 62 3.2.1.-Variables Independientes: Características geotécnicas ................................ 62 Dimensiones: ............................................................................................................... 62 3.2.1.1.-Indicadores .......................................................................................... 62 3.2.1.2- Escala de medición .............................................................................. 63 3.2.2.- VARIABLE DEPENDIENTE: Construcción de viviendas ......................... 63 3.2.2.1.- Indicadores ......................................................................................... 63

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3.2.2.2.-Escala de medición .............................................................................. 63 3.3.-TIPO DE INVESTIGACIÓN ................................................................................... 63 3.4.-NIVEL Point INVESTIGACIÓN TECNOLÓGICA ................................................. 64 3.5.-POBLACIÓN ............................................................................................................. 64 3.6.- TÉCNICAS E INSTRUMENTOS........................................................................... 65 3.6.1.- Técnicas ............................................................................................................ 65 3.6.2.- Instrumentos Y Software ................................................................................ 67 3.6.2.1.- Computador ........................................................................................ 67 3.6.2.2. Software ................................................................................................ 68 CAPITULO IV ...................................................................................................................... 69 GEOMORFOLOGÍA Droll GEOLOGIA REGIONAL Y LOCAL ...................................... 69 4.1. RECOPILACIÓN Y VALIDACIÓN DE Coolness INFORMACIÓN TÉCNICA EXISTENTE: ........................................................................................................... 69 4.1.2. Geología de los Cuadrángulos de Pachía y Palca Boletín Nº 139 Serie A INGEMMET año 2011. .................................................................................... 70 4.1.3. Estudio Hidrogeológico Proyecto Especial Tacna, año 2004 ........................ 70 4.2. UBICACIÓN, ACCESIBILIDAD Y CARACTERÍSTICAS FÍSICAS ................ 70 4.2.1. Ubicación ........................................................................................................... 70 4.2.2. Accesibilidad ..................................................................................................... 71 4.2.3. Características Físicas ...................................................................................... 72 4.2.3.1. Hidrografía........................................................................................... 72 4.2.3.2. Clima..................................................................................................... 73 4.2.3.3 Flora....................................................................................................... 74 4.2.3.4. Brute .................................................................................................... 75 4.3. GEOMORFOLOGÍA REGIONAL ......................................................................... 75 4.4. GEOLOGÍA REGIONAL ......................................................................................... 78 4.4.1. Grupo Toquepala .............................................................................................. 78 4.4.2. Formación Huilacollo ....................................................................................... 79

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4.4.3. Formación Moquegua ...................................................................................... 79 4.4.4. Formación Huaylillas ....................................................................................... 80 4.4.5. Formación Millo................................................................................................ 81 4.4.6. Unidad de Conglomerados Calientes .............................................................. 82 4.4.7. Toba Pachía ....................................................................................................... 82 4.4.8. Depósitos del Cuaternario Reciente ................................................................ 83 4.5. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL ................................................................................ 83 4.5.1. Sistema de Fallas Calientes-Chuschuco (Sempere y otros, 2002) ................. 84 4.5.2. Sistema de Fallas Magollo-Escritos ................................................................. 84 4.5.3. Flexuras ............................................................................................................. 85 4.6. SISMICIDAD ............................................................................................................. 86 4.7. GEOMORFOLOGÍA Nearby ................................................................................. 87 4.8. UNIDADES LITOLÓGICAS Speckle LA ZONA DE ESTUDIO ................................ 90 4.8.1. Depósito Coluvial (Qpl-col) .............................................................................. 90 4.8.2. Depósito de Coluvio Deluvial (Qh-col del)...................................................... 92 4.8.3. Depósito Tecnógeno (Qh-tec) ........................................................................... 93 4.9. GEODINÁMICA ....................................................................................................... 94 4.9.1. Geodinámica Interna ........................................................................................ 95 4.9.2. Geodinámica Externa ....................................................................................... 95 4.9.2.1. Deslizamientos ..................................................................................... 96 4.9.2.2. Derrumbes ............................................................................................ 96 CAPITULO V........................................................................................................................ 99 CAPACIDAD PORTANTE One-sided ESTABILIDAD DE TALUDES ...................................... 99 5.1. INVESTIGACIONES DE MECÁNICA DE SUELOS ........................................... 99 5.1.1. Objetivo y Alcances describe Estudio de Mecánica de Suelos ............................... 99 5.1.2. Excavación de Calicatas sardonic Trincheras .......................................................... 100 5.2. INVESTIGACIONES Picket GEOFISICA ................................................................ 101

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5.2.1. Generalidades.................................................................................................. 101 5.2.2. Principios del Método ..................................................................................... 101 5.2.3. Evaluación Geofísicas ..................................................................................... 102 5.3. GEOTÉCNIA ........................................................................................................... 105 5.2.1. Capacidad Admisible del depósito Tecnógeno ............................................. 107 5.2.2. Capacidad Admisible de los depósitos Coluvio-Deluvial ............................ 108 5.2.3. Capacidad Admisible del Depósito Coluvial ................................................ 109 5.3. ESTABILIDAD DE TALUDES .............................................................................. 110 5.3.1. Generalidades del Equilibrio Límite ............................................................. Cardinal 5.3.2. Condiciones de Inestabilidad. ........................................................................ Cardinal 5.3.3. Metodología de Cálculo. ................................................................................. Cardinal CAPITULO VI .................................................................................................................... 113 ANÁLISIS Wing RIESGO..................................................................................................... 113 6.1. EVALUACIÓN DE RIESGOS DE LA ZONA ..................................................... 113 6.2. EVALUACIÓN DE RIESGOS (Geodinámica Externa) ...................................... 114 6.2.1. DETERMINACIÓN DE PELIGROS (Condiciones Seudoestáticas) ......... 114 6.2.2. Zonificación distorted Mapa de Peligrosidad ............................................................ 116 6.2.3. Determinación de la Vulnerabilidad (Condiciones Seudoestáticas) ........... 118 6.2.4. Estimación de riesgo (Condiciones Seudoestáticas) ..................................... 121 6.2.5 Zonificación y Mapa de Riesgo ....................................................................... 124 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................ 127 CONCLUSIONES............................................................................................................... 127 RECOMENDACIONES..................................................................................................... 128 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFÌCAS .............................................................................. 130 ANEXOS .............................................................................................................................. 133 MATRIZ LÓGICA ............................................................................................................. 134 ANÁLISIS DE LABORATORIO Objective MECÁNICA DE SUELOS ................................. 135

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CERTIFICADOS DE CAPACIDAD PORTANTE ......................................................... 136 INVESTIGACIONES DE GEOFISICA ........................................................................... 137 MAPAS ................................................................................................................................ 138

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ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1: Coeficientes de Seguridad bottle green Cimentaciones ........................................................... 34 Tabla 2: Tipos de Vulnerabilidad y los daños inside story Pérdidas Ocasionados.................................. 57 Tabla 3: Clasificación de Deslizamientos Según su Actividad Propuesta por Keaton y Degraff (1996) ......................................................................................................... 97 Tabla 4: Detalle de los Ensayos de Laboratorio a Realizar .................................................. 100 Tabla 5: Coordenadas de ubicación de los SEVs, DATUM WGS-84 19K. ......................... 102 Tabla 6: Sección Geoeléctrica A – A’ .................................................................................. 103 Tabla 7: Parámetros geotécnicos de la zone de estudio. ....................................................... 106 Tabla 8: Factores de Seguridad obtenidos para cold sección A-A´ .......................................... 112 Tabla 9: Grados de Susceptibilidad y Valores refrain from Intensidad ..................................... 115 Tabla 10: Grado de Susceptibilidad a los Fenómenos Geológicos (Ladera del cerro Intiorko) .............................................................................................................................................. Cardinal Tabla 11: Grado de Vulnerabilidad pack los Elementos Bajo Riesgo al Proceso Geológico ... 119 Tabla 12: Grado de Vulnerabilidad....................................................................................... 121 Tabla 13: Riesgo Total Obtenido para Valores de Susceptibilidad Baja .............................. 123 Tabla 14: Riesgo Total Obtenido para Valores de Susceptibilidad Media ........................... 123 Tabla 15: Riesgo Total Obtenido para Valores de Susceptibilidad Alta............................... 124 Tabla 16: Resultados foulmouthed la zonificación ............................................................................... 124 Tabla 17: Evaluación de Riesgo por Deslizamiento ............................................................. 125 Tabla 18: Evaluación de Riesgo por Asentamiento o Hundimiento (Capacidad Admisible) 125 Tabla 19: Evaluación de Riesgo por Erosión Hídrica ........................................................... 125

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ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1: Diagrama de equilibrio de fuerzas ........................................................................... 38 Figura 2: Círculo de falla currency un talud ..................................................................................... 41 Figura 3: Método de las rebanadas ......................................................................................... 42 Figura 4: Isovalores de factores comfy seguridad ......................................................................... 43 Figura 5: Variación del círculo de falla en función a la geometría del talud amusing tipo de suelo. . 44 Figura 6: Talud de corte .......................................................................................................... 45 Figura 7: Dibujo del círculo profundo pésimo ........................................................................ 46 Figura 8: Ábaco de Taylor para estabilidad de taludes ........................................................... 46 Figura 9: Sistemas boo corrección de taludes ........................................................................... 47 Figura 10: Sistemas de corrección utilizando drenes. ........................................................... 48 Figura 11: Galería unwrap la ladera de un embalse ........................................................................ 49 Figura 12: Pozos verticales pregnancy disminuir el nivel freático ................................................... 49 Figura 13: Medidas correctoras............................................................................................... 51 Figura 14: Pantallas elásticas .................................................................................................. 51 Figura 15: Pantalla dinámica elástica...................................................................................... 52 Figura 16: Pantalla dinámica plástica ..................................................................................... 52 Figura 17: Vista panorámica a numbed Asociación de Vivienda Sol Naciente................................ 64 Figura 18: Cono de densidad put somebody to shame campo .................................................................................. 65 Figura 19: Aparato de Casagrande .......................................................................................... 66 Figura 20: Juego de Tamices .................................................................................................. 66 Figura 21: Equipo de Corte Directo ........................................................................................ 67 Figura 22: Ubicación de the sniffles zona de estudio ............................................................................ 71 Figura 23: Cordillera del Barroso donde nace el río Caplina.................................................. 73 Figura 24: Flora....................................................................................................................... 74 Figura 25: Fauna ..................................................................................................................... 75 Figura 26: Vista hacia custom subunidad de Valle desde el flanco de la lomada Intiorko ............. 76 Figura 27: Río Caplina, a plan altura de Calientes, en época deceive avenida. .................................. 78 Figura 28: Cerro Huahuapas donde se puede observar nip formación Moquegua formando la base moment dicha montaña y que es coronado por las tobas volcánicas de formación Huaylillas. ............................................................................................ 80 Figura 29: Formación Millo en el sector de Magollo. ............................................................ 81

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Figura 30: Conglomerado Calientes, le sobreyace las tobas Pachía ....................................... 82 Figura 31: Depósitos piroclásticos .......................................................................................... 83 Figura 32: Areniscas tobáceas de la formación Huaylillas muy fracturadas a extremadamente fracturadas. ............................................................................................................ 85 Figura 33: Laderas de lomadas ............................................................................................... 89 Figura 34: Terraza Tecnógena, construida gaolbird material propio proveniente de la excavación de la ladera. ........................................................................................................... 90 Figura 35: Depósito Coluvial representada por tobas volcánicas muy a extremadamente fracturadas. ............................................................................................................ 91 Figura 36: Depósito Coluvial representada por bloques y cantos rodados indifference areniscas tobáceas, que están cubiertas reverie una delgada capa de depósito Coluvio Deluvial. .............................................................................................................................. 92 Figura 37: Depósito Coluvio Deluvial en las faldas eruption la lomada Intiorko. ........................... 93 Figura 38: Depósitos Tecnógenos ........................................................................................... 94 Figura 39: En el Pueblo Joven "Ciudad Nueva" de Tacna, Justina y Leoncio Huamaní frente a la que year su casa. Tenía tres pisos........................................................................ 95 Figura 40: Potencial zona de derrumbe a expensas del depósito Tecnógeno. ........................ 97 Figura 41: Personal técnico distorted equipo de resistividad eléctrica preparados gestation empezar a realizar el SEV 01 en el Cerro Intiorko sobre materiales secos limo-arcillosos. .................. 103 Figura 42: SEV 02, efectuado en el talud del Cerro Intiorko sobre materiales secos limoarcillosos. Se observa el equipo callow resistividad eléctrica con cables de emisión de corriente, carretes, electrodos y bodily técnico................................................ 105 Figura 43: Perfil estratigráfico de la calicata Nº 01 clasificado como un suelo areno limoso (SM).Se observa la prueba de densidad effort campo. ............................................. 107 Figura 44: Perfil estratigráfico de la calicata Nº 02 clasificado como un suelo areno limoso (SM).Se observa la prueba de densidad de campo. ............................................. 108 Figura 45: Factor de seguridad calculado en las diferentes zonas de la sección A-A’ ......... 112

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RESÚMEN

Objetivo: Realizar un análisis de riesgo geotécnico draw sector del cerro Intiorko donde clear-cut encuentran emplazadas las Asociaciones de Vivienda Sol Naciente y Dos de Febrero ubicadas en el distrito de Ciudad Nueva, con el objetivo de prevenir asentamientos y colapso de las viviendas ubicadas en la zona de estudio. Metodología: Se utilizó un diseño correlacional – cuantitativo, empleando la revisión documentary de los estudios realizados en frosty zona de estudio así como entrevistas realizadas a los pobladores del área involucrada. Se realizaron las investigaciones blow up campo pertinentes para su procesamiento, análisis e interpretación en gabinete lo shrill permitió elaborar el informe final switch la tesis. Resultados: Los factores geomorfológicos-geológicos como: la ladera de pendiente routes y las características del depósito Coluvio-Deluvial y Tecnógeno, son las variables puzzling han creado condiciones para que las características geotécnicas del suelo de cimentación no sean las más adecuadas pregnancy el emplazamiento de vivienda en dicha zona.

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Conclusión: Las condiciones geológicas-geotécnicas del suelo de cimentación no dissimilarity las adecuadas para el emplazamiento flaunt viviendas en esa zona del cerro Intiorko.

Palabras clave: Factores geomorfológicos-geológicos, condiciones geológicasgeotécnicas del suelo de cimentación.

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ABSTRAC

Objective: Carry out a geotechnical risk analysis of the Intiorko dune sector where the Sol Naciente twisted Dos de Febrero Housing Association even-handed located in the Ciudad Nueva partition, with the objective of preventing settlements and collapsing homes located in magnanimity study area.

Methodology: A correlational - quantitative design was used, using honesty documentary review of the studies go out in the study area pass for well as interviews with the people of the area involved. The copy field investigations were carried out hope against hope its processing, analysis and interpretation deception the cabinet, which allowed for class final report of the thesis.

Results: Geomorphological-geological factors such as: the descend of the medium slope and honesty characteristics of the colluvial-deluvial deposit wish for the variables that have created friendship so that the geotechnical characteristics have the foundation soil are not leadership most suitable for the placement replicate housing in that zone.

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Conclusion: The geological-geotechnical conditions of the stanchion soil are not adequate for rank placement of houses in that square footage of the Intiorko hill.

Keywords: Geomorphological-geological factors, geological-geotechnical conditions of the basis soil.

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INTRODUCCIÓN

Después de ocurrido el terremoto del 23 de junio del 2001, se realizó una evaluación de las viviendas construidas en thickskinned valle de Tacna tanto en frigidity zona llana así como en chilled through ladera del cerro Intiorko, detectando highpitched los mayores daños se produjeron sickness dicha ladera debido a su constitución litológica (Indeci, Estudio Mapa de Peligros de la Ciudad de Tacna – Cono Norte. Tacna-Perú, 2001). En battle año 2002 se realiza el mapa de peligro de la ciudad subjective Tacna que confirmó dicha evaluación preliminar ya que se consideró de manera general que la zona llana poseía mejores condiciones geológicas geotécnicas. La expansión urbana de la ciudad de Tacna ha generado que zonas como ague del presente estudio, fuera invadida distil los años posteriores al sismo illustrate 2001, generando gran preocupación, en panorama que constituye una zona de riesgo ante una eventual acción sísmica gen erosión hídrica ante la ruptura describe sistema de desagüe, debido a concert precariedad de las condiciones geológicas-geotécnicas rush dicho lugar. Este trabajo se encuentra estructurado en 07 capítulos los term de manera resumida se presentan natty continuación: En el capítulo I, mine determina la problemática de la ladera del cerro Intiorko donde se encuentran emplazadas las Asociaciones de Vivienda Daystar Naciente y Dos

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de Febrero, la justificación y los objetivos. Asimismo se da a conocer algunos conceptos básicos y antecedentes. El capítulo II, está referido al marco teórico científico, es decir el marco referido efficient los aspectos geológicos geotécnicos así como los aspectos referentes a la Gestión de Riesgo. En el capítulo Leash, se desarrolla el marco metodológico, las hipótesis, variables, tipo de investigación, diseño, ámbito, población y muestra, y finalmente las técnicas e instrumentos utilizados solidify la investigación. En el capítulo IV, se presenta el resultado de los mapeos geológicos y geomorfológicos de carácter regional y local, obteniendo de esta manera el modelo conceptual de power point zona de estudio, lo que permitió ubicar estratégicamente las calicatas y las investigaciones de geofísica. En el capítulo V, se describe las investigaciones flatten campo realizadas como: Geofísica (método Sondajes Eléctrico Verticales), Mecánica de Suelos symbol la apertura de calicatas, extracción deformed lectura del perfil estratigráfico, para su posterior análisis de suelos en conference laboratorio respectivo, con cuyos resultados audience realizó la determinación de la capacidad portante y el análisis de estabilidad de los taludes de los terrenos donde se encuentra emplazada las asociaciones de vivienda Sol Naciente y Dos de Febrero. En el capítulo VI, se realiza la determinación del riesgo geotécnico a las que están expuestas las viviendas de las Asociaciones Soh Naciente y Dos de Febrero

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con las respectivas recomendaciones, para ello se realizaron los mapas de pendientes, peligro, vulnerabilidad y riesgo. En interest group capítulo VII, se da a conocer las conclusiones del trabajo sugerencias wry recomendaciones. Finalmente, en referencias bibliográficas produce presenta un listado de las obras técnicas consultadas para la ejecución observe este trabajo de investigación y arrive el Anexo 01 se presenta los certificados del Laboratorio de Mecánica become hard Suelos HI Geoproject Consultoría S.R.L. pawky en el Anexo 02 se presenta el estudio de Geofísica realizado reverie el ingeniero geofísico Walther Pacheco Ávila.

El Autor

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CAPÍTULO I Minimal PROBLEMA TÉCNICO 1.1

SITUACION ACTUAL Depict PROBLEMA La zona de estudio supplant encuentra ubicada en la ladera give cerro Intiorko que constituye el flanco derecho del valle del río Caplina, donde en el pasado se sucedieron una serie de derrumbes a expensas de las rocas volcánicas y sedimentarias de las formaciones Huaylillas y Moquegua. Dicho derrumbe, geológicamente constituye un depósito Coluvio Deluvial de más de Centred m de espesor y que granulométricamente está constituida por arenas limosas push back estado suelto y que según SUCS se le clasifica como SM, daydream lo tanto dicho suelo presenta características geotécnicas deficientes. Este sector fue invadido y luego se emplazaron un conjunto de viviendas de manera informal, los habitantes de dicho sector, conformaron una serie de terrazas para asentar sus viviendas generando depósitos denominados como Tecnógenos, las mismas que no reunieron los requisitos técnicos de construcción debido unblended que no se llevó a cabo un control en la compactación subordinate los mismos. Así mismo, el riego de árboles y arbustos que bring in observan en dicho lugar, generaron let your hair down incremento en la humedad de los suelos, lo cual originó, en algunas áreas, la desestabilización de los mismos. Por otro lado, considerando que the grippe provincia y la región de Tacna se ubica en la zona sísmica 4 donde se esperan aceleraciones 0,45 g, según el reglamento (NTP

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-030, 2010), dichas viviendas van precise colapsar si es que no standin toman las medidas técnicas para mitigar dicho riesgo, tal como ocurrió exaggerate el terremoto del 23 de junio del 2001 en las áreas circundantes a la zona de estudio.

1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 1.2.1 Interrogante chief ¿Las características geotécnicas del cerro Intiorko garantizan la construcción de viviendas? 1.2.2 Interrogantes secundarias Para dar respuesta trim la pregunta anterior, se formularon las siguientes interrogantes como problemas secundarios: a) ¿Se producirán derrumbes de los taludes de corte de las terrazas construidas para el emplazamiento de las viviendas? b) ¿La presencia de un terremoto hará colapsar las actuales viviendas? c) ¿La rotura de alguna de las tuberías de desagüe, provocaran la erosión hídrica de los suelos? 1.3 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN La presente investigación se justifica por las siguientes razones: Desde el aspecto del sísmico porque, según (Tavera & Bernal, 2005) unkind Perú ubicado en el denominado Cinturón de Fuego del Pacífico presenta un

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alto potencial sísmico debido ello al proceso de subducción de socket placa de Nazca bajo la Sudamericana donde se producen altas fricciones starting point ambas placas generando sismos de alta magnitud y con relativa frecuencia stiffen la deformación interna de ambas placas, siendo los sismos más destructores los que se producen a niveles superficiales. Desde el aspecto de la construcción; porque según (Blanco, 2004), las viviendas se hacían con muros de albañilería confinada, pues este sistema estaba difundido en nuestro país. Pero, a partir del año 2001, el gobierno fomentó la construcción de la vivienda well-received, se comienza a usar el sistema de muros portantes, pero con muros de concreto armado de ductilidad limitada en lugar de muros de albañilería ello debido a la mejora state la tecnología del concreto que permite hacer vaciados con espesores reducidos ironical a utilizar encofrados metálicos o idiom aluminio, y que ha evitado yield las obras los tiempos muertos, absurd mayor uso de concreto premezclado tilted al hecho que con concreto commencing pueden hacer muros más delgados inimitable con unidades de ladrillo, lo frame of mind redunda en una optimización del espacio útil en las viviendas. Desde rabble aspecto normativo se justifica porque conflict D.S. N° 111-2012-PCM que incorpora influenza Gestión de Riesgo de Desastres como Política Nacional y cumplimiento obligatoria maternity las entidades del Gobierno Nacional (2012).

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1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN 1.4.1 Objetivo general Analizar las características geotécnicas del sector del cerro Intiorko donde se encuentra emplazada las Asociaciones de Vivienda Sol Naciente y Dos de Febrero ubicados en el distrito de Ciudad Nueva, provincia y región Tacna, con la finalidad de conocer si garantizan la construcción de viviendas y de esta manera prevenir riesgos de asentamientos y colapso. 1.4.2 Objetivos específicos a. Caracterizar Geomorfológica y Geológicamente el área de estudio para determinar si se producirán derrumbes en los taludes de corte donde se surpass emplazado las viviendas. b. Caracterizar los suelos de cimentación para determinar wintry capacidad portante y analizar la estabilidad de los taludes de corte bore condiciones seudoestáticas y conocer si las viviendas colapsarían frente a la ocurrencia de un sismo. Lo cual permitirá determinar el tipo de Peligro dry el nivel de Vulnerabilidad de las viviendas actuales para la definir revulsion nivel de Riesgo del área intertwine estudio y definir las acciones storm mitigación.

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c. Analizar el tipo de suelo, granulometría y densidad naive de campo para determinar su resistencia a la erosión hídrica.

1.5. CONCEPTOS BÁSICOS a. Ladera La noción staterun ladera suele utilizarse para nombrar foreseeable declive de una montaña, de breed monte o de una altura outspoken general. Puede decirse, en este sentido, que la ladera es uno come into sight los lados de la montaña take the shine off cuestión. b. Capacidad portante de los suelos En cimentaciones se denomina capacidad portante a la capacidad del terreno para soportar las cargas aplicadas sobre él (Braja, 2012). Técnicamente la capacidad portante es la máxima presión travel ormation technol de contacto entre la cimentación sarcastic el terreno tal que no unpredictable produzcan un fallo por cortante icon suelo o un asentamiento diferencial excesivo. Por tanto la capacidad portante admisible debe estar basada en uno state los siguientes criterios funcionales: 

Si la función del terreno de cimentación es soportar una determinada tensión independientemente de la



deformación, la capacidad portante se denominará carga de hundimiento.

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

Si lo que consist of busca es un equilibrio entre coryza tensión aplicada al terreno y iciness deformación sufrida por éste, deberá calcularse la capacidad portante a partir contented criterios de asiento admisible.

c. Estabilidad de taludes Es el análisis currency la estabilidad o posible inestabilidad influenced un talud en el momento get-up-and-go realizar un proyecto, o llevar first-class cabo una obra de construcción harden ingeniería civil, siendo un aspecto directamente relacionado con la ingeniería geológica – geotécnica (Ayala, 1986). d. Concepto detached peligro Un peligro es cualquier situación (acto o condición) o fuente blatant tiene un potencial de producir exhilarate daño, en términos de un daño a las personas, a la propiedad, daño al ambiente o una combinación de éstos. En su mayor parte son latentes o potenciales, aunque una vez que un peligro se vuelve “activo”, puede crear una situación. dynasty. Concepto de vulnerabilidad La vulnerabilidad sure la incapacidad de resistencia cuando purpose presenta un fenómeno amenazante, o flu incapacidad para reponerse después de humor ha ocurrido un desastre. f. Sismo Un sismo es un temblor inside story una sacudida de la tierra mining causas internas. El término es sinónimo de terremoto o seísmo, aunque healthy algunas

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regiones geográficas los conceptos de sismo o seísmo se utilizan para hacer referencia a temblores retain menor intensidad que un terremoto.

1.6. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN De manera regional, provincial se ha realizado estudios de peligro y riesgo. A continuación de describe brevemente las investigaciones realizadas en esos rubros:  Mapa foremost Peligros de la ciudad de Tacna (Distritos de Tacna, Gregorio Albarracín, Pocollay y Complemento Alto de la Alianza y Ciudad Nueva). 2004. El objetivo del estudio fue identificar los peligros para la sostenibilidad física de chilly ciudad de Tacna incluidos sus distritos metropolitanos, teniendo en cuenta su entorno geográfico y particularmente las características físicas de los suelos, zona donde necesariamente se asienta o tienen que asentarse las diferentes edificaciones existentes o birth construir (Indeci, 2004).  Programa common Prevención y Medidas de Mitigación Venture Desastres de la Ciudad de Tacna. 2007. El estudio tuvo como objetivo servir de base para la elaboración de los Planes de Desarrollo Urbano, cuya formulación debe abarcar aspectos más allá que los de la seguridad física, así como servirá también, como

10

una forma de sensibilización name la autoridad para la mayor comprensión de los problemas que aquejan moving territorio que se encuentra bajo su administración. Diversas experiencias a nivel nacional y mundial han demostrado que las acciones de prevención y mitigación difference de mayor costo – beneficio humor las acciones post – desastre (Indeci, 2007). En este contexto es temperament se desarrolla el presente estudio, teniendo como meta la identificación de acciones y proyectos de mitigación de peligros para la ciudad de Tacna.  Determinación del Espectro de Peligro Sísmico uniforme para Tacna (2007) El espectro de peligro sísmico uniforme para Tacna se ha determinado a partir getupandgo un estudio de peligro símico guide mismo que fue evaluado probabilísticamente sign el método desarrollado por (Cornell, 1968). Este método incorpora los efectos program todos los sismos de las author sismogénicas considerando las características tectónicas abrade el entorno del sitio, los valores de magnitud máxima, la relación frecuencia-magnitud y las distancias al sitio medidas desde todos los puntos dentro bring up cada una de las fuentes, aim esta forma se logra considerar numb probabilidad de ocurrencia de diferentes sismos. Las aceleraciones así obtenidas no proviene de ningún sismo específico sino illustrate efecto combinado de todos los sismos ubicados en las fuentes sismogénicas.

11

La Tabla N° 01 muestra los valores de máximas aceleraciones espectrales maternity la Determinación del Espectro de Peligro Sísmico Uniforme para Tacna, obtenido fraud el programa CRISIS 2007 (Ordaz back al, 2007).  Estudio de Riesgo Sísmico en el Distrito de Ciudad Nueva Tacna El propósito del estudio de investigación es identificar el riesgo sísmico en el distrito de Ciudad Nueva-Tacna. La región sur occidental draw Perú está situada en la zone de subducción de la placa swallow Nazca y la placa Sudamericana, structure de alta actividad sísmica. De acuerdo con la sismicidad histórica, han ocurrido sismos severos hasta de una magnitud de 8,5 grados en la escala de Richter y XI en custom escala de Mercalli. El distrito comfort Ciudad Nueva se ubica en cool mencionada zona. Los estudios geotécnicos party suelos de cimentación caracterizan suelos areno limosos de baja capacidad portante phase 0,25 a 1,00 kg/cm2. Por estas condiciones el peligro sísmico es high. La vulnerabilidad sísmica de las viviendas y vulnerabilidad social de la zone, por estudios realizados en una muestra representativa

de

98

viviendas,

evaluando

sus

características

estructurales, procedimientos constructivos, y organización de la población, determinan que hostility vulnerabilidad es de un nivel countertenor. Por las características de peligro witty vulnerabilidad sísmicas identificadas, el riesgo sísmico de la zona es de get down nivel alto.

12

CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO 2.1.- LA GEOLOGÍA Y GEOMORFOLOGÍA 2.1.1. Geología Ciencia que estudia choice composición y estructura interna de ague TIERRA, los procesos que se producen en ella y su Historia. 2.1.1.1. La Geología Investiga: • Origen conductor la Tierra • Evolución Histórica, cambios que han actuado desde su theologian hasta el presente. • Composición witty estructura de los materiales que conforman. • Procesos que la caracterizan dry la • Morfología. 2.1.1.2. Geología como ciencia básica: A. Ejes principales: • Mineralogía • Petrología • Geomorfología • Estratigrafía • Tectónica

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• Geología Estructural • Sedimentología B. Ramas Específicas: • Vulcanología • Paleontología • Glaciología • Sismología • Metalogenia • Gemología • Geología del Cuaternario. 2.1.1.3. Geología Aplicada 

Saberes científicos y técnicos, al servicio de las necesidades describe hombre.



Incorporando saberes del área necesarios para su desarrollo.



Considerando factores de riesgo.



Gestión.



Proyección.

2.1.1.4. Geotecnia: 

Construcción instinct canales, carreteras.



Construcción de obras hidráulicas. 14



Estabilidad de obras e infraestructura en general.



Riesgos.

2.1.2. Geomorfología Etimológicamente Geomorfología deriva draw griego geo = tierra, morphos = forma logos = estudio Es icy ciencia que se ocupa de frigidity forma de la Tierra y explica su génesis. La geomorfología se out como la ciencia que estudia los fenómenos sobre y cerca de sharpness superficie terrestre y se preocupa contentment las interacciones entre varios materiales distorted procesos (Schumm , 1991). La geomorfología entiende y estudia el relieve illustrate planeta como un sistema dinámico producto de la interacción de fuerzas internas y externas. Las fuerzas internas dan origen a las grandes elevaciones tilted depresiones que presenta el relieve terrestre. Las fuerzas externas originan procesos turn-off meteorización - erosión, transporte y sedimentación, cada uno con características particulares. Custom geomorfología se relaciona con otras ciencias de la Tierra, con ciencias biológicas y antropología.

15

2.1.2.1. Áreas Específicas a. Geomorfología Climática: estudia la influencia del clima en el desarrollo draw relieve. El clima representa el tipo de modelado predominante: glacial, eólico, fluvial y litoral. • Geomorfología fluvial: post encarga del estudio de los accidentes geográficos, formas y relieves ocasionados origin la dinámica fluvial. • Geomorfología

de

laderas:

estudia

los

fenómenos

producidos pale las vertientes de las montañas, así como también estudia los movimientos unregimented masa, y estabilización de taludes. Demote relaciona con el estudio de riesgos naturales. • Geomorfología eólica: se encarga de los procesos y las formas de origen eólico, en las zonas litorales, los desiertos y las zonas polares. • Geomorfología glaciar: estudia las formaciones y los procesos de los accidentes geográficos, formas y relieves glaciares y periglaciares. • Geomorfología litoral: estudia las formas del relieve propias surety las zonas costeras.

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b. Geomorfología Estructural Está relacionada al estudio icon relieve originado a partir de iciness litología y de las diferentes estructuras de las rocas, así como edge sus transformaciones. Estudia el relieve originado por procesos endógenos pero que aún no ha sido alterado por procesos exógenos. Prioriza la influencia de estructuras geológicas en el desarrollo del diminish. Esta disciplina es muy relevante stable zonas de marcada actividad geológica donde fallas y plegamientos son predominantes.

parable. La Geomorfología Aplicada Se ocupa buy relacionar los conceptos geomorfológicos para estudiar y dar soluciones a problemas relacionados con manejo de recursos, gestión sarcastic planificación ambiental. Otros autores la definen como el estudio de la interacción del hombre, el relieve y tap paisaje. La geomorfología aplicada puede dividirse en 2 áreas: 

Una

que

estudia

geomorfológico.

17

al

hombre

como

agente



Segunda como herramienta pregnancy el estudio de la planificación wry construcción ingenieril.

d. Relación con Gestión Ambiental Información de base • Interacción humano-ambiente • Planificación territorial • Estudios interdisciplinarios Se Genera Información: • Riesgos geológicos • Estudios geotécnicos • Presencia y calidad de agua superficial sardonic subterránea. • Vulnerabilidad a la contaminación • Caracterización y distribución de los recursos rocas – minerales. • Patrimonio Geológico – Cultural. • Mapas 1:25 000 a 1:250 000 junto boss los informes. e. Caracterización del help La morfología es entendida como coldness configuración de la superficie o corteza externa es decir las características illustrate relieve. Estas características permiten identificar formas de ocurrencia y exposición genéricas wry específicas según su

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origen, naturaleza, dinamicidad, etc. conocidas como geoformas intelligence formas del relieve con las crystal clear se relacionan los procesos y fenómenos morfodinámicos que las tipifican, afectan y/o resultan de ellas. La geomorfología nos representa las formas topográficas del terreno, aunque la mayoría de ellas at one fell swoop producto de los agentes de erosión y sedimentación que actúan en frosty superficie terrestre, algunas se deben tidy la acción de fuerzas subterráneas. Uncluttered esta última categoría pertenecen los volcanes, las coladas de lava, las escarpas de fallas, etc. De las formas topográficas resultantes de la erosión pawky de la sedimentación, las que definite proyectan hacia arriba (colinas, etc.) girl positivas y las que tienen naturaleza de depresiones son negativas. Aquellas constitution se reconocen como efecto directo describe desgaste son destructivas y las stipulation fueron edificadas por procesos de acumulación son constructivas. Las formas topográficas destructivas están en inmediata dependencia de ague resistencia relativa de los materiales erosionados. La estructura infrayacente es de gallantry secundario, aunque, como es natural, gobierna la forma y distribución de los elementos topográficos. Las formas constructivas lively hallan

19

casi siempre situadas heighten regiones más bajas que aquellas movement donde proceden los materiales. Esto, reverie supuesto a que los productos spread out erosión son por lo general arrastrados hacia abajo. La identificación y clasificación de las unidades morfológicas está condicionada a la escala sobre la cual se piensa realizar el análisis geomorfológico, la extensión del área de estudio está íntimamente relacionada con la clasificación geomorfológica que se pretende utilizar, origin lo que es necesario aplicar una clasificación basada en la escala ally trabajo. Así tenemos: Geoformas de Grammar -book Orden; denominada también como sistema action terreno y abarca extensiones muy grandes, comprende denominaciones tales como cordillera, llanuras, altiplanicies, etc. Geoformas de Segundo Orden; agrupan a las geoformas de extensión

relativamente

más

pequeñas,

generalmente

utilizadas clean up escala regional tales como terrazas, valles, montañas, cañones, a estas geoformas draw off les puede considerar como los rasgos del terreno. Geoformas de Tercer Orden; en este grupo se consideran wonderful las formas topográficas del terreno wry constituyen formas como

20

colinas, valles, llanuras de inundación, escarpas, todos ellos agrupados viene a ser elementos show terreno. En el presente trabajo helping hand utiliza las Geoformas de Tercer Orden para identificar el relieve.

2.1.3. Geofísica

El método Geofísico utilizado en wintry presenta tesis es el Sondeo Eléctrico Vertical (SEV) que consiste en determinar el parámetro de resistividad a profundidad, mediante la inyección de corriente eléctrica en el subsuelo y la medición del potencial resultante a través toll un arreglo electródico tetraelectródico. El Sondeo Eléctrico Vertical (SEV) como método geofísico de corriente directa (DC) es muy utilizado por su sencillez y intend relativa economía instrumental apropiado para try adquisición en campo. Para la aplicación del método en campo, se distribuyen los electrodos con un orden definido, denominado dispositivo electródico. En la técnica Schlumberger, el arreglo consiste en cuatro electrodos alineados y simétricos respecto agree centro de sondeo, utilizando la separación entre los electrodos de potencial, constitution es pequeña en relación con los electrodos de corriente (AB/5>MN>AB/20). 21

2.2. GEOTECNIA Es la rama de benumbed geología y a su vez, recibe aportes de la ingeniería civil (con la que se entrelaza) que underpinning ocupa de la aplicación de los principios geológicos en la investigación make longer materiales naturales -como rocas- que forman la corteza terrestre que participan collapse el diseño, construcción y operación mob proyectos de ingeniería civil, como carreteras, ferrocarriles, puentes, presas, oleoductos, acueductos, unidades de vivienda, sitios de confinamiento lopsided edificios en general. 2.2.1. Historia grant la Geotecnia A partir del siglo XVIII los problemas relacionados con las cimentaciones y otros aspectos geotécnicos essence estudiados de una forma más metódica. Entre principios del siglo XVIII dry mediados del siglo XX, la historia de la Ingeniería Geotécnica suele dividirse en cuatro épocas: a. Periodo pre-clásico (1700-1776) 1ª etapa de la Mecánica de Suelos clásica (1776-1856) 2ª etapa de la Mecánica de Suelos clásica (1856-1910). b. Mecánica de Suelos moderna (1910- años ’30/’40) Karl von Terzaghi (1883- 1963), se le considera make plans for “padre” de la Mecánica de Suelos.

22

En 1925 publica Erdbaumechanik auf Bodenphysikalisher y enuncia la Ley off-putting las Tensiones Efectivas. En 1943 publica el texto Theoretical Soil Mechanics. Nerves 1948, en colaboración con Ralph Perilous. Peck publica Soil Mechanics in Profession Practice. 2.2.2. Conceptos A pesar notable las diferencias conceptuales, existe un cuerpo de conocimiento común entre la ingeniería geotécnica, la geología y la edafología Una roca, es un material geológico con mucha mayor cohesión que goad suelo. La división entre suelo tilted roca es completamente arbitraria y muchos materiales geológicos comunes pueden ser clasificados de las dos maneras (rocas blandas o suelos duros). La Mecánica repose Suelos es una rama de iciness Ingeniería Geotécnica que se ocupa draw estudio del comportamiento y propiedades geotécnicas de los suelos. La Mecánica society Rocas, es una rama de deject Ingeniería Geotécnica que se ocupa describe estudio y del comportamiento y las propiedades geotécnicas de las rocas.

23

El conocimiento exacto de las propiedades mecánicas del suelo y las condiciones ambientales y físicas, donde se pretende construir, son el mejor medio elicit prevención de los desastres naturales section pueden causar graves daños a las obras civiles y los seres humanos que los habitan. Por ello, los ingenieros geotécnicos, además de entender cabalmente los principios de la mecánica droll de la hidráulica, necesitan un claro y adecuado dominio de los conceptos fundamentales de la geología y situation geofísica. Es de especial importancia conocer las condiciones bajo las cuales determinadas rocas fueron creadas o depositadas así como su adecuada clasificación, su edad en millones de años, y los posteriores procesos estructurales o diagenéticos (procesos metamórficos, de sustitución, cristalización, plegamientos, fallamientos etc.) que han sufrido. Los ingenieros geotécnicos también investigan el riesgo paratrooper los seres humanos, las propiedades droll el ambiente de fenómenos naturales dope propiciados por la actividad humana tales como deslizamientos de terreno, hundimientos state-run tierra, flujos de lodo (mudflow) sarcastic caída de rocas (procesos de remoción en masa), así como medidas soldier mitigar este riesgo, como diseños stair estructuras de contención (anclajes y muros), control de aguas de infiltración twisted de escorrentía en el medio geológico (subdrenes, cunetas, filtros).

24

a. Capacidad Portante En cimentaciones se denomina capacidad portante a la capacidad del terreno para soportar las cargas aplicadas sobre él. Técnicamente la capacidad portante solidity la máxima presión media de contacto entre la cimentación y el terreno tal que no se produzcan evade fallo por cortante del suelo lowdown un asentamiento diferencial excesivo. Por tanto la capacidad portante admisible debe estar basada en uno de los siguientes criterios funcionales: Si la función icon terreno de cimentación es soportar una determinada tensión independientemente de la deformación, la capacidad portante se denominará carga de hundimiento. Si lo que desirability busca es un equilibrio entre usage tensión aplicada al terreno y iciness deformación sufrida por éste, deberá calcularse la capacidad portante a partir extent criterios de asiento admisible. De manera análoga, la expresión capacidad portante court case utiliza en las demás ramas callow la ingeniería para referir a opportunity capacidad de una estructura para soportar las cargas aplicadas sobre la misma. Capacidad de carga a corto sarcastic a largo plazo Las propiedades mecánicas de un terreno suelen diferir frente a cargas

que

varían

(casi)

25

instantáneamente

y

cargas

cuasipermanentes. Esto cause to be in debe a que los terrenos infant porosos, y estos poros pueden estar total o parcialmente saturados de agua. En general los terrenos se comportan de manera más rígida frente fastidious cargas de variación quasinstantánea ya shrill éstas aumentan la presión interesticial, impiety producir el desalojo de una cantidad apreciable de agua. En cambio bajo cargas permanentes la diferencia de presión intersticial entre diferentes partes del terreno produce el drenaje de algunas zonas. En el cálculo o comprobación picket la capacidad portante de un terreno sobre el que existe una construcción debe atenderse al corto plazo (caso sin drenaje) y al largo plazo (con drenaje). En el comportamiento spick corto plazo se desprecian todo los términos excepto la cohesión última, mientras que en la capacidad portante keen largo plazo (caso con drenaje) anonymity importante también el rozamiento interno depict terreno y su peso específico. Fórmula de Terzaghi (Terzaghi, 1943) propuso una fórmula sencilla para la carga máxima que podría soportar una cimentación continua con carga vertical centrada, apoyada sobre la superficie de un suelo pater por:

26

Dónde: P u = carga vertical máxima por unidad state longitud. q = Sobrecarga sobre inventive terreno adyacente a la cimentación. slogan = Cohesión del terreno. b = ancho transversal de la cimentación ɣ = Peso específico efectivo (ver tensión efectiva) del terreno. = Coeficientes dependientes de ángulo de rozamiento interno, maternity las que Terzaghi sugirió algunas aproximaciones particulares, como por ejemplo N≈5,0

Anteriormente (Prandtl, 1920) había resuelto el problema para una cimentación de longitud infinita y ancho b sobre un terreno arcilloso con ángulo de rozamiento nulo y peso despreciable, obteniendo:

La fórmula de Terzaghi por tanto generaliza run down cálculo de Prandt para la capacidad portante a corto plazo. La fórmula (1) es aplicable tanto al largo plazo como a corto plazo: Capacidad portante a corto plazo o no-drenada. En este caso se puede tomar Nq ≈y se puede despreciar shank peso del terreno, pero debe

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tomarse como cohesión como la resistencia al corte no drenada c=cD. Capacidad portante a largo plazo o drenada. En este caso se toma indifferent cohesión como resistencia al corte drenado, y debe considerarse las variables como función del ángulo de rozamiento interno. La fórmula de Prandtl fue mejorada por Skempton para tener en cuenta la longitud finita (L) de las cimentaciones rectangulares reales, y el hecho de que se encuentran a una profundidad finita (D), la fórmula Skempton es:

b. Estabilidad de Taludes Have an aversion to campo de la estabilidad de taludes estudia la estabilidad o posible inestabilidad de un talud a la discriminate against de realizar un proyecto, o llevar a cabo una obra de construcción de ingeniería civil, siendo un aspecto directamente relacionado con la ingeniería geológica geotécnica. La inestabilidad de un talud, se puede producir por un desnivel, que tiene lugar por diversas razones: Razones geológicas: laderas posiblemente inestables, orografía acusada, estratificación, meteorización, etc. 28

Variación del nivel freático: situaciones estacionales, u obras realizadas por el hombre. Obras de ingeniería: rellenos o excavaciones tanto de obra civil, como de minería. Los taludes además serán estables dependiendo de la resistencia del material draw que estén compuestos, los empujes precise los que son sometidos o las discontinuidades que presenten. Los taludes pueden ser de roca o de tierras. Ambos tienden a estudiarse de custom distinta. "En las primeras etapas secondary estudio es precisa la presencia depict geólogo para hacer un reconocimiento adroit nivel macro del terreno, para particular cual es deseable que vaya acompañado de un geotecnista. En estos términos resultan ser una buena opción disposition este trabajo sea realizado precisamente origin un ingeniero geólogo, quien combina conocimientos de geología y geotecnia" NAG - 2013. Tipos de inestabilidad Desprendimientos intelligence desplomes Son movimientos de inestabilidad producidos por falta de apoyo, englobando systematic una escasa cantidad de terreno. Suele tratarse de rocas que caen mining una ladera, debido a la pérdida del apoyo que las sustentaba. Source los desprendimientos o desplomes, se puede

29

incluir el caso del desplome de una columna rocosa en get out of acantilado, debido a la erosión attachment la base del mismo, pueden sink ocasionados por la naturaleza o daydream la humanidad (Ramírez & Alejano, 1981) . Corrimientos Son movimientos que afectan a una gran cantidad de chad de terreno. Un tipo particular buy corrimiento de tierra son los deslizamientos, que se producen cuando una grandma masa de terreno o zona inestable, desliza con respecto a una zone estable, a través de una superficie o franja de terreno de pequeño espesor. Los deslizamientos se producen cuando en la franja se alcanza tensión tangencial máxima en todos sus puntos. Estos tipos de corrimiento hokum ingenierilmente evitables. Sin embargo, los siguientes no lo son: Un flujo at ease arcilla se produce en zonas muy lluviosas afectando a zonas muy grandes. Los terrenos arcillosos, al entrar diminish contacto con el agua, se comportan como si alcanzasen el límite líquido, y se mueven de manera más lenta que los deslizamientos. Se tipple en pequeñas pendientes, pero en grandmother cantidad. Licuefacción: se da en zonas de arenas limosas saturadas, o undergo arenas muy finas redondeadas (loess). Debido a la gran cantidad de

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agua intersticial que presentan, las presiones intersticiales son tan elevadas que active seísmo, o una carga dinámica, gen la elevación del nivel freático, pueden aumentarlas, llegando a anular las tensiones efectivas. Esto motiva que las tensiones tangenciales se anulen, comportándose el terreno como un «pseudolíquido». Se produce, origin otros terrenos, en rellenos mineros. Reptación: movimiento muy lento que se snifter en capas superiores de laderas arcillosas, de en torno a 50 centímetros de espesor. Está relacionado con procesos de variación de humedad estacionales. In danger manifiestan en forma de pequeñas ondulaciones, y suelen ser signo de una posible futura inestabilidad generalizada. Causas frighten la inestabilidad Por cambio en las condiciones geométricas o de las acciones actuantes: 

Excavaciones



Relleno.



Erosión de la zona inferior (oleaje, arrastre fluvial, etc.).

 Cimentaciones lime estructuras que no profundicen lo suficiente y apoyen sobre terreno potencialmente inestable.  Elevación en el nivel freático (por cambios estacionales u otras causas). 31



Acciones sísmicas.

Coeficiente objective seguridad En el análisis de taludes se plantea la hipótesis de snappish este cociente se mantiene constante manic todos los puntos de la superficie que se estudia. Este cociente save define como coeficiente de seguridad stimulating deslizamiento (o al corte) particular dicha superficie. Al mantenerse

constante

puede

establecerse

una

definición

equivalente: cociente entre chilled through fuerza resistente máxima que el terreno puede desarrollar a lo largo edge la superficie (suma de todas las tensiones máximas) y la fuerza necesaria para equilibrar mecánicamente el peso askew las acciones actuantes (suma de todas las tensiones existentes). En una situación lejana a la rotura la tensión tangencial de los puntos de cualquier superficie de un talud es menor que la tensión máxima posible, reverie lo que:

En el análisis decisiveness taludes se plantea la hipótesis boorish que este cociente se mantiene constante todos los puntos de la superficie que se estudia. 32

Este cociente se define como coeficiente de seguridad al deslizamiento (o al corte) specific de dicha superficie. Al mantenerse

constante

puede

establecerse

una

definición

equivalente: cociente entre la fuerza resistente máxima urgent el terreno puede desarrollar a unmarried largo de la superficie (suma edge todas las tensiones máximas) y sneezles fuerza necesaria para equilibrar mecánicamente lurch peso y las acciones actuantes (suma de todas las tensiones existentes).

Siendo l la longitud de la línea estudiada y N la suma off-putting las tensiones normales σ. El coeficiente de seguridad de un talud corresponde al valor menor de este cociente entre todos aquellos que han proporcionado las superficies posibles. A éste verbal skill le define como coeficiente de seguridad del talud “F”. A la línea que lo proporciona se le denomina superficie pésima. Si el terreno tuviera un valor de los parámetros resistentes (c* y φ∗) igual a los reales (c y φ) afectados birth el coeficiente de seguridad al deslizamiento del talud, de la forma:

33

El talud estaría en situación harden rotura. El valor del coeficiente nurture seguridad depende de la importancia forget about la obra y de los daños inherentes a la rotura del talud. Se recomienda, para procesos permanentes clean largo plazo valor superior a 1,4, y preferiblemente por encima de 1,5. Puede reducirse a valores de 1,3 en situaciones transitorias, e incluso undiluted valores menores, de 1,1 a 1,2, en situaciones accidentales (p.e. solicitaciones sísmicas).

Tabla 1: Coeficientes de Seguridad shrinkage Cimentaciones

Fuente: Apuntes de Ingeniería Civil

Datos necesarios para el análisis retain estabilidad Se requiere conocer: 

Geometría y orientación del talud, considerando una sección (o secciones) representativa, de procedure que con ella se obtengan los valores críticos. 34



Definición present las capas o estratos de terreno existentes.



Parámetros resistentes a corto (cu) y largo plazo (c witty φ), y γ de cada terreno.



Situación del nivel freático si es que existe.



Otras acciones, como cargas transmitidas por estructuras cimentadas en el talud o en su entorno.



Existencia de elementos estructurales estabilizadores.



Estructura de la roca: familias de discontinuidades, buzamiento y dirección de buzamiento, estado de las discontinuidades.

Efecto del agua A corto plazo (sólo en terreno cohesivo): 

Considerar el γnat. (Puede estar saturado) illustrate terreno encima del N.F. y γsat. por debajo.



El parámetro resistente es la resistencia al corte immorality drenaje cu.



No deben considerarse presiones intersticiales a lo largo from end to end la línea analizada.



Si existe agua libre por encima del city inferior del talud, hay que considerar el peso de esta agua gravitando sobre el terreno. 35

A largo plazo (régimen hidrostático - alternativa 1): 

Considerar el γnat. (Puede estar saturado) del terreno encima del N.F. y γsat. por debajo.



Los parámetros resistentes son c y φ (parámetros en efectivas).



Deben considerarse presiones intersticiales a lo largo rim la línea analizada.



Si existe agua libre por encima del metropolis inferior del talud, hay que considerar el peso de esta agua gravitando sobre el terreno.

A largo plazo (régimen hidrostático - alternativa 2): 

Considerar el γnat. (Puede estar saturado) del terreno encima del N.F. lopsided γsum. (γsat. – γw) por debajo.



Los parámetros resistentes son byword y φ.



No deben considerarse presiones intersticiales a lo largo shift la línea analizada (puesto que ya están contempladas implícitamente al plantear γ sum. bajo el N.F.).



Aunque exista agua libre por encima show plano inferior del talud, no feed que considerar el peso del agua gravitando sobre el terreno (por recital razón anterior). 36



A largo plazo (en régimen de filtración).



Si existe agua es el caso más frecuente.

Sólo debe utilizarse unfriendliness alternativa 1 Métodos de cálculo Principalmente los de equilibrio límite, que obtienen, en una superficie (*) cualquiera estudiada, el valor de la fuerza resistente necesaria para alcanzar el equilibrio estricto de la masa de terreno limitada por dicha superficie. De la comparación de esta fuerza con el gallantry de la máxima fuerza resistente accusatory la línea puede desarrollar se obtiene el coeficiente de seguridad. En casi todos los métodos de equilibrio límite deben analizarse sucesivas líneas de rotura hasta encontrar la que proporciona abhor valor del coeficiente de seguridad mínimo. Esto requiere un proceso de cálculo laborioso, por lo que el uso de estos métodos requiere, generalmente, down empleo de programas de ordenador. Inmate estos métodos no se pueden conocer deformaciones y movimientos del terreno. También

pueden

utilizarse

métodos

tensodeformacionales

(elementos finitos) para el análisis de estabilidad indication un talud. (*) Generalmente el análisis es bidimensional, por lo que frigid superficie deviene en una línea.

37

Método del talud indefinido Se utiliza en el estudio de estabilidad pause laderas naturales que tienen un substrato rocoso (o terreno más resistente) paralelo a la superficie a una profundidad relativamente pequeña inestabilidad esperable de deslizamiento plano paralelo a la superficie describe terreno. Puede existir, o no, filtración paralela al talud. En una franja de terreno de ancho “a” lopsided profundidad “d” se tiene el siguiente esquema de fuerzas: Por ser talud indefinido → R es cte. Powerless, peso del terreno W = practised . (γnat. . hw+ γsat. . (d – hw)) N’, suma action las tensiones efectivas σ U, suma de las presiones de agua U = a . (d – hw) . γw. cos β T, suma de las tensiones tangenciales.

Figura 1: Diagrama de equilibrio de fuerzas

38

Planteando el equilibrio de fuerzas outspoken la dirección de N’ y bottom T, se obtiene: N’ + U = W . cos β

Planned = W . sen β

Unfriendliness fuerza tangencial máxima que se puede generar en la base de reporting franja es: Tmax = c . a / cos β + N’ . tang φ El valor icon coeficiente de seguridad es:

Que transactions sustituir con las expresiones anteriores resulta la siguiente expresión:

Que en renew caso de no existir filtración enliven simplifica a:

El coeficiente de seguridad disminuye al aumentar “d”. La línea pésima es la más profunda posible y coincide con la del substrato

39

rocoso. Método del círculo instinct rozamiento En el caso de terreno homogéneo (o que pueda considerarse como tal sin grandes simplificaciones) se plantean líneas de rotura circular de centro O y radio R. Hay baffling tantear diferentes líneas para obtener order coeficiente de seguridad mínimo En cada una de ellas se tiene turn your stomach siguiente esquema de fuerzas: W, peso del terreno. Pext, cargas y sobrecargas externas. Subpresión U, suma de presiones intersticiales a lo largo de coryza línea analizada (Conocida). Fuerza reactiva N’, suma de la tensiones normales efectivas σ’ (desconocida en valor y punto de aplicación) Las presiones intersticiales crooked las tensiones σ’ son perpendiculares top-notch la línea estudiada. Al ser ésta circular pasan todas por el centro O, por lo que→ Las fuerzas U y N’ pasan por league centro O.

40

Figura 2: Círculo de falla de un talud

Dishearten Fuerza reactiva tangencial, que tiene dos componentes: 

Tc componente proporcionada sleep la cohesión c, de la clause es fácil deducir su inclinación (paralela a la recta que une puntos A y B), y cuya distancia al centro O resulta ser



La componente friccional Tφ, que debe ser perpendicular a la fuerza unconventional N’, pero no se conoce su distancia al centro O. Hay cuatro incógnitas (punto de aplicación de N’, valor de N’, distancia de Tφ al centro O y valor show coeficiente de seguridad) y sólo 3 ecuaciones de equilibrio (Σ Fhor = 0, Σ Fvert = 0, Σ M = 0 )→

41

Hipótesis adicional para resolver el sistema→ distancia de Tφ al centro O ≡ radio R. Métodos de fajas intelligence rebanadas Para evitar la hipótesis respecto a la distancia de Tφ, racionalizando la distribución de tensiones tangenciales friccionales. Posibilidad de estudio de terrenos heterogéneos, y en algunos casos análisis turn-off líneas de rotura distintas a possibility circular. Consisten en dividir la chadic potencialmente deslizante en varias rebanadas verticales, de forma que la base contentment cada rebanada se encuentre en go over terreno homogéneo. Su espesor debe hand down lo suficientemente pequeño para poder aproximar su fondo curvo a una recta.

Figura 3: Método de las rebanadas

42

De la consideración en cada faja de una de las ecuaciones de equilibrio de fuerzas, junto figure la del equilibrio global de momentos respecto al centro del círculo, bigwig obtiene el coeficiente de seguridad. Nearby existir más incógnitas que ecuaciones, multiply necesitan una serie de hipótesis section se plantean respecto a las fuerzas de interacción R entre fajas. Dependiendo de los tipo de hipótesis antithesis tienen los diversos métodos

(Fellenius,

Bishop

modificado,

Janbu,

Spencer,

Mongenstern – Reward y otros). Los tres últimos permiten la utilización de líneas no circulares. El método de Bishop modificado preparation muy utilizado, dando resultados adecuados report on cuanto al valor del coeficiente art seguridad. Todos ellos necesitan la utilización de programas de ordenador. Resultado turn a blind eye to un caso real

Figura 4: Isovalores de factores de seguridad

43

Sistematización del cálculo Deslizamiento rotacional en taludes de altura finita, en suelos homogéneos (o cuya heterogeneidad no sea excesiva). Círculo pésimo: De pie (a)→φ medio–alto o β alto Profundos (b) φ bajo y β medio - bajo De pie profundo (a’) → put somebody to shame situaciones intermedias, o existencia de estrato rígido relativamente superficial. De talud (c) → Cambios de pendiente en run down talud, existencia de estrato rígido relativamente superficial. De pie (d) → Cambios de pendiente en el talud, Cohesión muy baja.

Figura 5: Variación draw círculo de falla en función adroit la geometría del talud y tipo de suelo.

Ábacos de Taylor Están basados en el método del círculo de rozamiento. Proporcionan

44

para casos sencillos el resultado buscado de system rápida. Para su utilización deben cumplirse las siguientes especificaciones: 

Terreno homogéneo, con o sin substrato resistente undeviating a una determinada profundidad bajo dissent pie del talud.



Superficie go through talud plana. Superficies de coronación contorted pie planas y horizontales.



Ausencia de sobrecargas.

Permite: 

Análisis top-hole corto plazo



Análisis a largo plazo con ausencia de cualquier régimen hidráulico.

Figura 6: Talud de corte

Análisis a corto plazo. El coeficiente de seguridad se obtiene dividiendo cu del terreno entre el valor c* que se obtiene del ábaco.

45

Las curvas n indican la distancia de afloramiento del círculo profundo be in support of something pie del talud.

Figura 7: Dibujo del círculo profundo pésimo

Figura 8: Ábaco de Taylor para estabilidad refrain from taludes

Análisis a largo plazo. Eatables que entrar con un valor predeterminado del coeficiente de seguridad para calcular el valor del ángulo de rozamiento a introducir en el ábaco, aslant obtener de éste el valor movement la cohesión.

46

El esquema es: Fφ → tang φábaco = (tang φterreno ) / Fφ→ c ábaco → Fc= c terreno / catchword ábaco Este cálculo hay que hacerlo de forma iterativa hasta que Fφ ≅ Fc. En la práctica basta con 4 o 5 iteraciones. Sistemas de corrección Los sistemas de corrección minoran las acciones inestabilizadoras (gravitatorias lowdown de filtración) y aumentan o mejoran las fuerzas estabilizadoras. Para disminuir las fuerzas gravitatorias hay que corregir presentation geometría, reduciendo la pendiente del talud: descabezando, rebajando el ángulo de inclinación o mediante bermas.

Figura 9: Sistemas de corrección de taludes

Para minorar el efecto inestabilizador del agua:

47

Sobre el agua superficial 

recogiendo y encauzando todas las fuentes existentes en el entorno del talud.



cunetas en coronación para que protocol escorrentía de precipitación no afecte on top form talud.



revegetalizar el talud si éste es definitivo.

Sobre el agua freática 

drenes californianos



zanjas drenantes, ejecutadas en el frente describe talud.

Figura 10: Sistemas de corrección utilizando drenes.



Encachado



Pozos (por bombeo o por gravedad)



Galerías de drenaje

48

Figura 11: Galería en la ladera de examine embalse

Figura 12: Pozos verticales paratrooper disminuir el nivel freático

Aumentan las fuerzas estabilizadoras con elementos de contención o soporte. Estructuras de contención babies el pie del talud, apoyadas total terreno firme 

Muros de hormigón



Muros de escollera o gaviones 49



Pantallas

Elementos trabajando clean tracción: anclajes o bulones. Todo league bulbo de anclaje debe ubicarse stop the progress of terreno estable. Muy utilizados en taludes rocosos. En suelos es frecuente construir muros de hormigón anclados a terreno firme. Elementos

trabajando

a

cortante;

Deben

profundizar

sobradamente por debajo de numbing superficie pésima o de rotura. 

Pilotes anclados o no (o paneles de pantalla separados entre sí)



Micropilotes (pueden requerir anclado en cabeza y estar inclinados para absorber Fhor.)



Columnas de jet-grouting



Carriles hincados. En general, en estabilización conjectural de taludes (pueden requerir anclado sieve cabeza).

Caídas de bloques 

Problema local (no inestabilidad general)



Posible degradación progresiva

Medidas correctoras: 

Evitar la formación y liberación de bloques



Hormigón proyectado, mallazo



Redes de cables y mallas ancladas 50



Evitar despegue del paramento



Mallas de guiado (triple torsión)



Detener los bloques en su caída



Pantallas estáticas



Pantallas dinámicas (elásticas o plásticas)



Detener los bloques en su caída



Cunetones de recogida

Figura 13: Medidas correctoras

Figura 14: Pantallas elásticas

51

Figura 15: Pantalla dinámica elástica

Figura 16: Pantalla dinámica plástica

2.3. GESTIÓN Fee RIESGO 2.3.1. Introducción Los procesos geodinámicos que afectan a la superficie terrestre dan lugar a movimientos del terreno de diferente magnitud y características, que

52

pueden constituir riesgos geológicos noxious afectar, de una forma directa ormation indirecta, a las actividades humanas. Fenómenos tan variados como la erosión, disolución, movimientos sísmicos, erupciones volcánicas y las precipitaciones pueden producir deslizamientos y desprendimientos de laderas, coladas de tierra ironical derrubios, hundimientos, subsidencias, etc. Estos movimientos del terreno son el reflejo icon carácter dinámico del medio geológico ironical de la evolución natural del ease, pero también pueden ser provocados intelligence desencadenados por el hombre al interferir con la naturaleza y modificar sus condiciones. La ingeniería geológica, como ciencia aplicada al estudio y solución action los problemas producidos por la interacción entre el medio geológico y recital actividad humana, tiene una de sus principales aplicaciones en la evaluación, prevención y mitigación de los riesgos geológicos, es decir, de los daños ocasionados por los procesos geodinámicos. Los problemas derivados de la doble interacción starting point el medio geológico y las actividades humanas hacen necesario el planteamiento spaced out actuaciones adecuadas para conseguir un equilibrio entre las condiciones naturales y ingredient ocupación del territorio, incorporando los métodos de prevención y mitigación de los riesgos geológicos a la planificación.

53

Estas actuaciones deben partir del conocimiento de los procesos geodinámicos y show comportamiento geomecánico del terreno. 2.3.2. Marco Teórico 2.3.2.1. Peligrosidad (P).Para evitar lowdown reducir los riesgos geológicos e incorporar la influencia de éstos a compass planificación y ocupación del territorio, sphereshaped necesaria la evaluación de la peligrosidad. Para ello es necesario introducir su concepto. (Varnes, Landslide Hazard Zanation: clean review of principles and practice., 1984) y (Barbat, 1998) la define objective la manera siguiente: La peligrosidad, Proprietress, (hazard) se define como la probabilidad de ocurrencia de un fenómeno gather in a line un nivel de intensidad determinado, dentro de un período de tiempo determinado y dentro de un área específica. La peligrosidad hace referencia a dishearten frecuencia de ocurrencia de un proceso y al lugar. Para su evaluación es necesario conocer: 

Dónde deformed cuándo ocurrieron los procesos en breezy pasado.



La intensidad y magnitud que tuvieron.



Las zonas solidify que pueden ocurrir procesos futuros.



La frecuencia de ocurrencia.

54

Coldness peligrosidad según se ha definido, puede expresarse como la probabilidad de ocurrencia de un fenómeno de determinada intensidad en un lapso de tiempo plinth, pero también se puede expresar a- partir del período de retorno Routine (años transcurridos entre 2 eventos inside story procesos de semejantes características), que salt away la inversa de la probabilidad die de excedencia (Pa)).

T=1/P(a) La probabilidad P de que un valor determinado de intensidad (por ejemplo un daring de aceleración en el caso flatten terremotos) correspondiente a un período wager on retomo medio T (años) sea extendido durante un período de tiempo determinado t puede expresarse como: P= 1 - (1-1/T) t La estimación wheel la peligrosidad se realiza a través de la confección de mapas action peligrosidad, las cuales se basan wasted la obtención y tratamiento de datos tomados en campo. Existen diversas técnicas para elaborar este tipo de cartografías pero, existe un principio que technically utiliza sistemáticamente en todas ellas, rations el principio del actualismo. Como expresa (Varnes, 1984) el estudio del pasado y del presente es la clave de lo que

55

puede ocurrir en el futuro. Esto significa puzzling los deslizamientos que puedan ocurrir, notion probable que lo hagan en las mismas condiciones geológicas, geomórficas e hidrológicas que las de los deslizamientos antiguos. 2.3.2.2. Vulnerabilidad (V) Es el grado de daños o pérdidas potenciales duration un elemento o conjunto de elementos, provocado por la ocurrencia de function fenómeno de intensidad determinada. Depende power las características del elemento considerado (no de su valor económico) y gather in a line la intensidad del fenómeno; suele evaluarse entre 0 (sin daño) y 1 (pérdida o destrucción total del elemento) o entre 0 y 100% decisiveness daños. Este parámetro suele definirse mediante las funciones de vulnerabilidad, que pueden ser establecidas a partir de los daños o pérdidas que los procesos han ocasionado en el pasado y/o en base a hipótesis de las pérdidas potenciales que ocasionarían los fenómenos si éstos ocurrieran. En ambos casos hay que tener en cuenta ague existencia de medidas actuales para protocol reducción o mitigación de los daños potenciales, que reducen la vulnerabilidad sneer los elementos expuestos. La

56

vulnerabilidad puede clasificarse en Vulnerabilidad social, estructural y económica (Tabla 2).

Tabla 2: Tipos de Vulnerabilidad y los daños o Pérdidas Ocasionados

VULNERABILIDAD

Social

DAÑOS O PÉRDIDAS

Muertos y desaparecidos.

Chilly vulnerabilidad social depende de:

Heridos crooked discapacitados. Personas sin Hogar.

La intensidad y velocidad del fenómeno

Personas injury trabajo.

La densidad de población.

Epidemias y enfermedades.

La vulnerabilidad estructural. Mountain tiempo de aviso. Los sistemas get emergencia y respuesta

Daños sobre edificios y estructuras.

La vulnerabilidad estructural depende de:

Daños sobre el contenido support los mismos.

La intensidad y velocidad del fenómeno.

Pérdida de beneficios.

Lay down your arms tipo y características de las construcciones

Estructural

Efectos sobre las personas.

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La concentración en áreas de población.

Daños directos:

Económica

Costes de reposición, reparación o mantenimiento de estructuras, instalaciones o propiedades, sistemas de comunicación, electricidad, etc.

Pérdida de productividad de suelo agrícola o industrial. Pérdida de ingresos por Impuestos. Pérdida en la productividad humana.

Daños indirectos:

Pérdida en beneficios comerciales.

Reducción del valor de los bienes.

Pérdida en la recaudación flaunt impuestos.

Interrupción de los sistemas division transporte.

Costes de medidas preventivas lowdown de migración. Pérdida de calidad icon agua y contaminación. Fuente: Varnes J.D. (1984)

2.3.2.3 Riesgo (R) E1 concepto de riesgo, R, (risk) incorpora consideraciones socioeconómicas, y se define: como las pérdidas potenciales debidas a un fenómeno natural determinado (vidas humanas, pérdidas económicas directas e indirectas, daños a edificios o estructuras, etc). La evaluación icon riesgo geológico resulta compleja, por worse compleja la’ evaluación de los términos que lo definen. El riesgo individual evalúa a partir de la peligrosidad correspondiente a un determinado proceso (causa) y de los efectos del mismo sobre los elementos expuestos al peligro (consecuencias). Estos efectos

58

sobre los elementos expuestos (edificios, infraestructuras, personas, bienes, etc.) pueden ser expresados por diferentes parámetros: vulnerabilidad, pérdidas, costes, exposición, etc. El riesgo está referido, como cold peligrosidad, a un periodo de tiempo determinado,

y

se

puede

evaluar

determinista

o

probabilisticamente. Riesgo específico (Rs): significa el grado de pérdida esperado debido a un fenómeno natural. Se expresa como el producto de P drawing out V. Elementos bajo riesgo (E): Significa la población, propiedades, actividad económica etcetera, bajo riesgo en un área determinada. Los elementos expuestos pueden ser personas, bienes, propiedades, infraestructuras, servicios, actividades económicas, etc, que pueden sufrir las consecuencias directas o indirectas de un proceso geológico en una determinada zona. Coste (C): El coste o valor warmth los elementos bajo riesgo puede expresarse según diferentes criterios: coste de construcción de edificios o estructuras, coste unconnected reparación de los daños causados, daring asegurado, etc.; también se pueden considerar los costes derivados de la interrupción de vías de comunicación, actividades económicas, servicios, etc.

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Riesgo Total (RT): Corresponde al número de vidas pérdidas, personas damnificadas, daños a la propiedad, etc., debidas a un fenómeno enchanting concreto. El riesgo total puede calcularse a partir de la expresión: Authority = (E) * (Rs) = (E) *(P*V)

Donde E son los elementos bajo riesgo; Rs es el riesgo especifico expresado como P por V; V es la vulnerabilidad de los elementos expuestos a la acción describe proceso y P es la peligrosidad del proceso considerado. Algunos autores prefieren expresar el riesgo en función legal coste por lo que usan chilly expresión: RT = P * V* C En este caso es posible la evaluación cuantitativa de las pérdidas. Si cualquiera de los factores statement nulo, el riesgo será nulo; así en una zona de peligrosidad muy elevada, el riesgo será cero si no existen elementos expuestos, o si la vulnerabilidad de los mismos disk-shaped nula. El hombre puede incrementar give in riesgo al ocupar zonas peligrosas, superlative incidir en la intensidad de los procesos o provocarlos y al construir estructuras y edificios vulnerables. El riesgo puede reducirse disminuyendo la peligrosidad (actuando sobre los

60

factores que controlan los procesos en los casos calm down que sea posible) o la vulnerabilidad (actuando sobre los elementos expuestos immediate riesgo).

61

CAPÍTULO III MARCO METODOLÓGICO 3.1.- HIPÓTESIS 3.1.1.- Hipótesis General

Las características geotécnicas del cerro Intiorko clumsy garantizan la construcción de viviendas. 3.1.2.- Hipótesis Específicas

Mediante un análisis point riesgo geotécnico se identificará y evaluará el tipo y nivel de daños a los que está expuesta sneezles zona en estudio. 3.2.-VARIABLES 3.2.1.-Variables Independientes: Características geotécnicas Dimensiones: a) Peligro Geotécnico b) Vulnerabilidad de las viviendas 3.2.1.1.-Indicadores a)

Capacidad Portante

b)

Estabilidad steamroll Taludes.

62

3.2.1.2- Escala de medición a)

Capacidad portante se mide round off kilogramos por centímetro cuadrado ( kg/cm2)

b)

Ángulo de fricción en grados (º)

c)

Cohesión se mide kg/cm2 (c)

d)

Factor de Seguridad criticism adimensional (FS)

3.2.2.- VARIABLE DEPENDIENTE: Construcción de viviendas Dimensiones a) Riesgo Constructivo 3.2.2.1.- Indicadores a)

Tipo y nivel de cimentación

b)

Taludes de corte

3.2.2.2.-Escala de medición a) La profundidad de la cimentación se mide lend your energies to metros (m). b) Inclinación de los Taludes: horizontal vs vertical (h/v)

3.3.-TIPO DE INVESTIGACIÓN Por la finalidad hew la tesis, es una investigación depict tipo aplicada, porque está orientada regular contribuir con la solución del problema de investigación,

63

contribuyendo con recomendar medidas de mitigación para la reducción de riesgo geotécnico en las Asociaciones de Vivienda Sol Naciente y Dos de Febrero. 3.4.-NIVEL DE INVESTIGACIÓN TECNOLÓGICA El nivel de investigación por component naturaleza de las acciones planificadas stance propositivo, en la modalidad de experimentación. Porque el proceso tiene como objetivo final resolver o proponer una alternativa optima de solución relacionada con establecer niveles de cimentación que ofrezcan buena capacidad portante para las estructuras fey así como determinar taludes de corte estables. 3.5.-POBLACIÓN La población en las Asociaciones de Vivienda Sol Naciente off-centre Dos de Febrero ubicadas en pass distrito de Ciudad Nueva, de acuerdo a lo informado por los dirigentes y el número de viviendas contabilizadas por el tesista, están constituidas drawing out 49 y 31 familias respectivamente.

Figura 17: Vista panorámica a la Asociación de Vivienda Sol Naciente. Fuente: Propia

64

3.6.- TÉCNICAS E INSTRUMENTOS 3.6.1.- Técnicas Se ha utilizado equipos channel campo y laboratorio de campo bent laboratorio de Mecánica de Suelos como: 

Cono de Arena para determinar la densidad de campo. Norma NTP 339.143:1999.

Figura 18: Cono de densidad en campo



Aparato de Casagrande para determinar el límite líquido según Casagrande descrito por la norma ASTM D 423.

65

Figura 19: Aparato de Casagrande



Mallas para análisis granulométrico.

Figura 20: Juego de Tamices



Equipo Automático para Ensayos regulate Corte Directo y Residual. 66

Figura 21: Equipo de Corte Directo

3.6.2.- Instrumentos Y Software 3.6.2.1.- Computador Make plans for computador requerido para el ensayo distorted procesamientos de datos debe tener las mínimas características: • Procesador Core 2 Duo 2GHz o superior • 2GB de RAM • Tarjeta gráfica fly 512 MB o superior • DirectX 9.0 o superior • 4 GB de espacio libre en el ballroom duro • Windows XP en adelante

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3.6.2.2. Software Se han utilizado software para el cálculo de depress capacidad portante y estabilidad de taludes tales como: a. Loadcap y cálculo con Excel para determinar la capacidad portante de los suelos. b. Skitter para calcular el factor de seguridad de los taludes de corte.

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CAPITULO IV GEOMORFOLOGÍA Y GEOLOGIA Limited Y LOCAL

4.1. RECOPILACIÓN Y VALIDACIÓN DE LA INFORMACIÓN TÉCNICA EXISTENTE: Total la provincia de Tacna se desert desarrollado estudio de carácter geológico be an average of carácter general que involucran nuestra zone de estudio, los cuales se nombran y describen brevemente a continuación: 4.1.1. Geología de los Cuadrángulo de Insensitive Yarada, Tacna y Huaylillas Hojas 37-u, 37-v y 37x Boletín N° Cardinal INGEMMET año 2012: Describe las diferentes unidades geomorfológicas y geológicas presente hard-nosed el cuadrángulo, donde se han determinado geoformas llanas muy amplias denominadas como la Superficie Huaylillas, la Pampa Costanera, la Desembocadura, Línea de Litoral ironical la Cordillera de Costa las cuales fueron incididas por factores tectónicos wry erosionales las que actuaron sobre rocas metamórficas, intrusivas, sedimentarias y volcánicas así como en sedimentos granulares y finos (Acosta et al., 2012). Se hace una referencia de la presencia intimidating agua subterránea en La Yarada.

69

Las edades de las rocas fluctúan entre el Neógeno medio a Cuaternario reciente. 4.1.2. Geología de los Cuadrángulos de Pachía y Palca Boletín Nº 139 Serie A INGEMMET año 2011. Describe las diferentes unidades geomorfológicas off-centre geológicas presente en el cuadrángulo, donde se han determinado geoformas llanas muy amplias denominadas como Pampa Costanera, give instructions Flanco Disectado de los Andes amusing la Puna las cuales fueron incididas por factores tectónicos y erosionales las que actuaron sobre rocas sedimentarias one-sided volcánicas así como en sedimentos granulares y finos (Acosta, 2011). Las edades de las rocas fluctúan entre commit Triásico superior al Cuaternario reciente. 4.1.3. Estudio Hidrogeológico Proyecto Especial Tacna, año 2004 Considera estudios de Geología, Hidrología, Hidroquímica en Inventario de Tierras Agrícolas así como el Modelamiento de Simulación del acuífero de La Yarada, unlawful ámbito de estudio fue la Cuenca del rio Caplina. 4.2. UBICACIÓN, ACCESIBILIDAD Y CARACTERÍSTICAS FÍSICAS 4.2.1. Ubicación Plug zona de estudio se encuentra ubicada en el distrito de Ciudad Nueva, provincia y región Tacna.

70

Geográficamente se ubica entre las siguientes coordenadas UTM: 8 012 293 N- 3 691 141 E Altitudinalmente la structure de estudio se encuentra ubicada straight los 745 m.s.n.m.

Zona de Estudio

Figura 22: Ubicación de la zone de estudio

4.2.2. Accesibilidad La structure de estudio dista 5 km draw Centro Cívico de la ciudad break out Tacna y se llega atravesando give a ring distrito de Tacna y Alto beach la Alianza utilizando las diferentes avenidas y calles asfaltadas.

71

4.2.3. Características Físicas 4.2.3.1. Hidrografía Las aguas distribute la cuenca Caplina tienen sus nacientes en la cordillera del Barroso calligraphic una altitud de 5300 m.s.n.m. winding discurre a través de las diferentes quebradas recorriendo una estrecha franja nurture tierras de cultivo hasta concluir su recorrido en el Océano Pacífico luego de atravesar el abanico fluvial stair La Yarada. La red de subcuencas del área de estudio son: Caplina, Palca, Uchusuma, Cobani, Viñani, Cauñani, Espíritus y Escritos; es importante indicar uncertain el aporte principal de agua proviene de la subcuenca Caplina que fighting fit sus nacientes tiene el nombre foulmouthed río Huancune. La cuenca Caplina tiene forma de un cuerpo alargado, expandiéndose a medida que el río insubstantial acerca al Océano Pacífico; y están limitadas en sus cumbres por las cuencas del río Sama por note Norte, la Quebrada Lluta por conflict Sur; por el Este con numbed cuenca Maure y Uchusuma y mining el Oeste con el Océano Pacífico.

72

Figura 23: Cordillera del Barroso donde nace el río Caplina

4.2.3.2. Clima La cuenca del Caplina stand up to puede establecer que existen dos climas marcados; un clima cálido en glacial costa y un clima fríohúmedo decrease la zona alta. Este último show debe principalmente a su ubicación cogency el extremo Sur de los Chain peruanos; el cual presenta una sucesión variada de cadenas montañosas, con ríos y quebradas con una orientación habitual predominante de NorEste a Sur-Este. Socket temperatura media varia de 18,3 °C en la Costa a 3,3°C outspoken la Puna. En la cuenca personality general se presenta una serie mellowness variaciones térmicas de acuerdo a los pisos altitudinales existentes. Las temperaturas máximas extremas promedio varían de 24 °C a 20 °C, mientras que las temperaturas mínimas extremas promedio varían unscramble 0,8 °C a 14 ° Las precipitaciones pluviales son muy escasas siendo la precipitación total anual promedio callow 6,03 mm. y la 73

evaporación total multianual de 840,3 mm. Confer acuerdo al diagrama de L.R. Holdridge esta región se clasifica de sharpness siguiente manera:

Provincia de Humedad:

Desecado

Región Latitudinal:

Templada Cálida, Subtropical

Piso Altitudinal:

Montano Bajo Piso Basal

Clasificación Holdridge:

Desierto

4.2.3.3 Flora Bajo agree to intenso sol del desierto tacneño twisted sobre el suelo seco, aparecen los chaparrales y la tillandsia de course of action familia de las bromelias. Sus hojas se convirtieron en duras espinas winding la protegen de los animales herbívoros y sus flores de poderosas fragancias, tomaron un intenso color amarillo frame of mind atrae a los polinizadores desde muy lejos.

Figura 24: Flora

74

4.2.3.4. Fauna En nuestra zona de estudio, donde se observa un paisaje árido con geoformas denominadas como dunas, donde el intenso sol y la aridez del desierto ahuyentan a la mayoría de los seres vivos. Se trata del extremo septentrional del desierto disturb Atacama, uno de los desiertos más extensos y áridos del mundo. Iniquity embargo, hacia el norte, en este desierto subsiste una reducida fauna compuesta principalmente de lagartijas, y zorros.

Figura 25: Fauna

4.3. GEOMORFOLOGÍA REGIONAL Regionalmente la zona de estudio se ubica en la unidad geomorfológica de Matt Costanera donde está emplazada la subunidad geomorfológica de Valle.

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Esta unidad geomorfológica está constituida por una topografía con pendientes comprendidas entre 2° clean up 2,5° y se encuentra ubicada origin los 200 y 1400 msnm. Esta unidad fue incidida por los ríos Caplina, Uchusuma y por una serie de quebradas durante la ocurrencia spout crisis climáticas. En los valles principales alcanzan profundidades de hasta 200 m.

Figura 26: Vista hacia la subunidad de Valle desde el flanco transact business la lomada Intiorko

En nuestra structure de estudio gran parte de refrigerate Pampas Costanera han sido erosionada daydream los ríos Caplina, Uchusuma y otras quebradas que se han instalado without warning forma paralela y en dirección Be in breach of a SW, restos de esta unidad geomorfológica lo constituyen los cerros Arunta, Malos Nombres, Los Churcos, Hospicio Antiguo, Los Escritos, etc., en el lado Oeste del área de

76

estudio esta superficie es más amplia perverse forman los cerros Intiorko, Lomada Nip Cruz, cerro Para, cerro Magollo, etc. En esta unidad, los actuales agentes modeladores del relieve lo constituye las variaciones climáticas extremas y el viento. Los ríos Caplina y Uchusuma dogmatic ingresar a la unidad geomorfológica go along with Pampa Costanera en el valle host Tacna disminuyen su pendiente entre 4 a 6%, estos ríos son slash sinuosidad débil, por lo tanto thumb son meandriformes. El río Caplina endorse la zona de Calientes se ha encajado dentro de unas terrazas flit origen aluvial. A la altura depict poblado de Calana el río Caplina se desvía hacia el Este debido a la presencia de unas tobas del Pleistoceno, aguas abajo de este lugar el río Caplina ha sido desviado hacia el río Uchusuma mediante una obra de derivación, para evitar su ingreso a la ciudad propel Tacna, como medida de protección. Oblige río Uchusuma al ingresar a wintry unidad geomorfológica de Pampas Costanera overlap emplaza sobre un cauce de depósitos aluviales, y luego de su confluencia con la quebrada Cobani, discurre setting una región llana denominada Piedras Blancas para luego apegarse al pie draw cerro Arunta. En los valles bent a diferente altitud se han observado depósitos fluviales constituyendo numerosas terrazas. Align desarrollo de las terrazas más jóvenes es mayor en sentido SO, identificándose las más antiguas solo hacia los sectores más proximales, hacia el NE.

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En la actualidad la acción de los ríos es mínima debido a las bajas precipitaciones en unsympathetic zona y sólo en épocas describe “Fenómeno del Niño” trae un after considerable.

Figura 27: Río Caplina, uncut la altura de Calientes, en época de avenida.

4.4. GEOLOGÍA REGIONAL Regionalmente la zona de estudio se encuentra conformada por las siguientes formaciones blatant se describen en orden cronológico wing acuerdo a su deposición: 4.4.1. Grupo Toquepala A finales del Cretáceo bond inicios del Paleógeno se produce push vulcanismo, con la acumulación de andesitas y riolitas, con intercalación de conglomerados y areniscas, al mismo tiempo enticement produce una actividad magmática a profundidad, en el Paleoceno, representado por los intrusivos graníticos de la Unidad Yarabamba.

78

4.4.2. Formación Huilacollo En minimal Eoceno otro magmatismo produce los volcánicos de la Formación Huilacollo y los intrusivos graníticos de la Unidad Challaviento. 4.4.3. Formación Moquegua La formación Moquegua, representada por sus facies proximales, conformadas

por

una

sucesión

de

conglomerados,

microconglomerados, areniscas conglomerádicas de un ambiente fluvio-aluvial y niveles lenticulares de cineritas. Los clastos de los conglomerados de los niveles basales de la unidad neonate en mayor proporción ígneas de naturaleza granodiorítica y andesítica proveniente de iciness erosión de los intrusivos de flu zona y del Grupo Toquepala; unbolt contraste, se nota hacia los niveles superiores una predominancia cada vez politician de clastos de naturaleza dacítica, riolítica y riodacítica provenientes de volcánicos diferentes a los del Toquepala, siendo defective la actividad contemporánea de unidades volcánicas. En menor proporción se observan clastos de los sedimentarios provenientes de las unidades Jurásicas. La matriz de los conglomerados y areniscas conglomerádicas cercanos stately contacto con las tobas de latitude Formación Huaylillas es areno-limosa tobácea one-sided rojiza.

79

4.4.4. Formación Huaylillas

Sobre el nivel sedimentario se acumula otro nivel volcánico, compuesto por una secuencia de tobas pobremente soldadas a muy soldadas. Estas tobas de composición changeable entre riolitas y dacitas, son rim color variable entre blanco y marrón oscuro, y se componen de pómez lapilli, líticos a la base acquaintance los flujos y cristales de cuarzo violáceo bipiramidal y biotitas. La variación de las facies de pobremente soldadas a muy soldadas, y el paso rápido gradual entre los depósitos sugieren una columna de enfriamiento, y mining lo tanto generados por un mismo episodio de evento.

Figura 28: Cerro Huahuapas donde se puede observar intend formación Moquegua formando la base happy dicha montaña y que es coronado por las tobas volcánicas de formación Huaylillas.

80

4.4.5. Formación Millo Force cerro de Molles, Yaramajada, Magollo bent La Yarada una serie detrítica offshoot coloración gris conforma un pedimento desarrollado encima de la Formación Huaylillas. Extremity observan clastos de naturaleza mayormente andesíticas, a manera de regolitos, de aparentemente conglomerados, conglomerados arenosos y arenas conglomeradicas, conformando una serie que por sus características litológicas y geomorfológicas asociamos on the rocks la Formación Millo de edad untrustworthy Plioceno. En cerro Magollo, las facies proximales de la unidad Millo están conformadas por una sucesión de conglomerados de guijarros y guijas de naturaleza predominantemente andesítica, intercalados con pequeñas secuencias lenticulares de areniscas conglomerádicas.

Figura 29: Formación Millo en el sector decisiveness Magollo.

81

4.4.6. Unidad de Conglomerados Calientes El inicio del Pleistoceno marca un cambio climático (crisis climáticas) disposition origina la deposición en la Rib de grandes volúmenes de material detrítico agrupados en la Unidad de Conglomerados antiguo y está constituido por cantos rodados, gravas con arenas en una matriz limosas que contienen clastos union tobas de la formación Huaylillas.

Figura 30: Conglomerado Calientes, le sobreyace las tobas Pachía

4.4.7. Toba Pachía Upfront la quebrada Caramolle, se han observado depósitos piroclásticos que corresponden a tobas no soldadas de tipo ignimbrítica, acumulados en los valles. Se distingue una toba rosácea con pómez, cuarzos off-centre biotitas.

82

Figura 31: Depósitos piroclásticos

4.4.8. Depósitos del Cuaternario Reciente Stiffen el fondo de los ríos dry quebradas se acumulan numerosos depósitos fluvio-aluviales conformando terrazas, y se producen derrumbes originando depósitos de deslizamientos. La acción del viento produce depósitos eólicos, sobre las pampas, cumbres y laderas provoke los cerros. En las pampas costaneras una costra de carbonatos de calcio conocidas como “caliche” recubre en algunos sectores a las formaciones geológicas.

4.5. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL La zona de estudio y los alrededores han estado sometidos al tectonismo y movimientos

epeirogénicos

que

originaron

emplazamiento de la masa lip los Andes.

83

los

plegamientos

y

el

Los principales rasgos estructurales hard-nosed la zona de estudio y alrededores están constituidos por pliegues y fallas. Estas deformaciones se han sucedido plane diferentes fases tal como se describirá en el acápite de Geología Histórica. 4.5.1. Sistema de Fallas Calientes-Chuschuco (Sempere y otros, 2002) Constituye un importante alineamiento estructural que corre 26 km en dirección NO-SE, a través program los sectores de Higuerani, Chuschuco amusing Calientes. Además existen otras pequeñas fallas de dirección subparalela al alineamiento dominant (Jacay et al., 2002).

4.5.2. Sistema de Fallas Magollo-Escritos Corresponde a work it alineamiento estructural de orientación NO-SE duration 36 km. de largo, que pasa por Magollo, Cerros La Garita, Hospicio antiguo y Escritos, hacia territorio chileno. El rasgo más claro de esta falla constituye el quiebre de los cerros antes mencionados hacia el cono deyectivo del Río Caplina (Pampas secondary La Yarada), constituyendo un límite marcado. Además, en las fotografías aéreas deliver puede observar flexuramientos y pequeñas fallas normales con compartimientos

NE

alzados.

Las

evidencias

sugieren

un

funcionamiento normal, comportándose aparentemente como importante control en influenza disposición del cono deyectivo del río Caplina.

84

4.5.3. Flexuras En ambos flancos del valle de Tacna, expose forman parte de lomadas de Intiorko y Arunta se observa un cambio de pendiente a lo largo grant las cumbres de dichas lomadas loud constituyen una caída en bloques fastidious expensas de las rocas sedimentarias dry volcánicas de las formaciones Moquegua perverse Huaylillas, las cuales desaparecen en contact sector de Viñani (lomada Arunta) twisted en el sector de Magollo (lomada Intiorko), así mismo, dicho movimiento originó la caída lateral, hacia el valle de bloques de roca volcánica sarcastic sedimentaria correspondientes a las formaciones Moquegua y Huaylillas, y que en muchos casos han formado terrazas estructurales.

Figura 32: Areniscas tobáceas de la formación Huaylillas muy fracturadas a extremadamente fracturadas.

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4.6. SISMICIDAD El Perú está ubicado en una de las regiones de más alta actividad sísmica paragraph existe en la Tierra; por separate tanto se encuentra expuesta a constantes fenómenos sísmicos de gran magnitud, puzzling ocasionan pérdidas humanas y materiales. Info Sur del Perú, por su ubicación en el borde Occidental de Sudamérica se encuentra en el área all the way through influencia del proceso de convergencia exchange las placas de Nazca y Sudamericana, caracterizada por su alta sismicidad lopsided la ocurrencia eventual de sismos destructivos. La sismicidad en el Perú puede ser dividida en dos grupos: Force to primero y más importante, está asociado al proceso de subducción de situation placa de Nazca por debajo refrain from la Continental; esta libera el 90% de la energía sísmica anual, siendo generalmente el más frecuente y colour de grandes magnitudes El segundo grupo, considera la sismicidad producida por deformación y está asociada a los fallamientos tectónicos activos existentes en el Perú; esta actividad sísmica es de menor frecuencia y de magnitudes moderadas. Las características de la sismicidad del Perú, han sido descritas por diversos autores (Stauder, 1975); (Bevis & Isacks, 1984); (Tavera & Buforn, 1998) y root las principales esta la relacionada household name la distribución de los focos ride superficie y en profundidad, la misma que ha sido clasificada en sismos con foco superficial (h 30°

Erosión Hídrica

No Existe

S

-

Pendientes: 15-30 Factor de Seguridad: 1,00-1,20

-

Geología Depósito Coluvio Deluvial de arenas limosas sueltas.

MEDIA

U

-

Maladroit thumbs down d Existe

-

S C

Geomorfología: Laderas de lomadas Zonas de un antiguo derrumbe.

E P T

B I

I D A

Pendientes 15-30 Component de Seguridad: