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75IV COBRAE - Conferência Brasileira sobre Estabilidade de Encostas - Salvador-BA

Aspectos constructivos en los reglamentos municipalesen sitios de deslizamientos, en la región montañosa dePuebla, México.

Cuanalo, O.Profesor - Investigador Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, México [email protected]

Olivan, A.Estudiante becaria de CONACYT Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, México,[email protected]

Cardona, I.Estudiante becaria de SNI Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, México, [email protected]

Resumen: Durante el año de 1999 lluvias torrenciales afectaron la región montañosa de Puebla,México, este fenómeno causó deslizamientos de laderas, caídos de rocas, erosión, flujos de tierray represamiento de ríos, lo anterior produjo pérdidas económicas y humanas en más de 70 municipiosde dos regiones económicas: Teziutlán y Huauchinango. Las pérdidas económicas fueron evaluadasen más de 200 millones de dólares, causaron 44,000 damnificados y afectaron muchos sectoressociales. Este problema demuestra la alta vulnerabilidad de los habitantes que viven en esasregiones y la necesidad de realizar acciones para la prevención de riesgos.En este trabajo se haceuna reflexión sobre la necesidad de corregir y actualizar los códigos constructivos municipalespara regular las obras en esos sitios.

Abstract: During the year 1999 heavy rainfalls dropped down at the mountainious range ofPuebla, Mexico. This phenomenon caused landslides, fallen rocks, erosion, flows of soils anddammed several rivers, this originated economic and human lost in more than 70 municipalities ofthe two economic regions; Teziutlán and Huauchinango. The economic lost was assessed in morethan 200 million dollars, they caused 44,000 damaged and affected many social sectors. Thisproblem shows us the high vulnerability that inhabitants live of these regions: and the necessityof mitigation and risk prevention actions.In this paper a reflection is done about the necessity ofchecking and upgrading the municipal constructive codes in order to regulate works in that kind oflands (landslides and flows places).

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Las rocas calizas tienen capas estratigráficasde espesores variables entre 20 cm y 1 m; estasrocas son generalmente estables. La estabili-dad de las laderas formadas por lutitas y limolitases precaria, debido a que son rocas frágiles.

Los suelos friccionantes como gravas, are-nas y limos son susceptibles a procesos de ero-sión, además presentan inestabilidad cuandola inclinación de las laderas es mayor que elángulo de fricción interna. Respecto a los sue-los arcillosos y limosos, su comportamientodepende de su cohesión, parámetro que es fun-ción de su contenido de agua; este tipo de sue-los en estado seco puede ser resistente comoun tabique pero si aumenta su contenido deagua, puede fluir como un líquido viscoso(Cuanalo O. y Melgarejo G., 2002).

1.2. Antecedentes

En los meses de Septiembre y Octubre de 1999,lluvias torrenciales afectaron más de 70 munici-pios localizados en las regiones montañosasde Puebla (regiones económicas de Teziutlán yHuauchinango), hubo deslizamientos, caído derocas, flujos, erosión e inundaciones; los da-ños fueron evaluados en más de 200 millonesde dólares y afectaron muchos sectores: vi-vienda, educación, salud, agricultura y gana-dería, caminos, forestal, servicios públicos,etc.(Fig. 2) (Bitran et al 2000; Morales M., 2001).

Figura 2: Deslizamientos en Totomoxtla, Puebla 1999

1 INTRODUCCIÓN

La morfología del territorio mexicano es funda-mentalmente de tipo montañoso y escarpada,originada por movimientos tectónicos (el cho-que de la placa de cocos con la de Norteaméricay el Caribe). Los principales sistemas orográficosincluyen varias sierras: la Sierra Madre Orien-tal, la Sierra Madre Occidental, la Sierra Madredel Sur y el Sistema Volcánico Transversal; esteúltimo cruza el centro del país de Poniente aOriente y pertenece a lo que es conocido comoel cinturón de fuego del Pacifico, donde se ubi-ca la mas importante zona volcánica de México.En la figura 1 se presenta la morfología típica delas regiones montañosas del Estado de Puebla,México.

Figura 1: Sierras Montañosas de Puebla, México

1.1. Características Geológicas del Estado dePuebla

El estado de Puebla se localiza en el centrodel país, tiene una geología muy variada, inclu-yendo: rocas sedimentarias de la era Mesozoica(calizas, areniscas, lutitas y limolitas), rocasvolcánicas de la era Cenozoica (basaltos, tobas,etc.). Los suelos que cubren las rocas incluyenarcillas, limos, arenas y gravas, han sido forma-dos por agentes físicos y meteorológicos, delos cuales la temperatura, la humedad y la vege-tación han sido decisivos en su desintegración.


2. ESTUDIOS INGENIERO-GEOLOGICOS

Para realizar análisis de estabilidad es necesa-rio determinar las propiedades físicas de la la-dera y los datos regionales del sitio, ambosobtenidos mediante estudios ingeniero-geológicos: topografía, estratigrafía, evaluaciónde cargas debido a construcciones, propieda-des mecánicas y elásticas de los suelos, sismo-logía, geofísica, climatología, geohidrología,influencia de la actividad humana y análisis deestabilidad geotécnica (Oliva A, 1999) (Fig 3).

Figura 3: Estudios Topográficos en Teziutlán

Los estudios Ingeniero- geológicos seránla primera etapa para corregir los códigos deconstrucción municipales y regionales en si-tios afectados por el fenómeno dedeslizamientos.

3. BASE DE DATOS DE DESLIZAMIENTOS

Otra importante actividad será elaborar un ca-tálogo con información gráfica y numérica adetalle, obtenida mediante estudios ingeniero-geológicos realizados en la región, incluyendola altura e inclinación de la ladera, la estratigrafía,el agrietamiento, intemperismo, clasificación y

propiedades físico mecánicas de las rocas, es-pesor del estrato del suelo y grado de satura-ción, características de la vegetación (tipo, den-sidad de follaje, área cubierta y profundidad dela raíz), temperatura, lluvia, coeficiente sísmico,actividad volcánica, nivel freático, característi-cas de la red de drenaje y su cuenca, y la in-fluencia de la actividad humana (cortes,excavaciones, rellenos, sobrecargas, densidadde la población, construcciones, deforestación,etc.); esta información organizada y gestiona-da mediante una base de datos será de granutilidad para establecer los criterios dezonificación, teniendo en cuenta las menazas yvulnerabilidad ante deslizamientos y sentará lasbases para la elaboración de los mapas de sus-ceptibilidad y riesgo.

4. MAPAS DE RIESGO Y VULNERABILIDAD

Los mapas de riesgo y vulnerabilidad son muyimportantes para la Protección Civil, ya queayudan a tomar medidas para prevenir un fenó-meno amenazante (vulcanismo, deslizamientos,sismos, inundaciones, etc.).

Hay tres conceptos principales que jueganun importante papel en la elaboración de losmapas: amenaza, vulnerabilidad y riesgo, loscuales se definen brevemente a continuación:

4.1 Amenaza

Es la probabilidad de ocurrencia de un fenóme-no potencialmente destructor, en un área espe-cífica en un determinado periodo de tiempo(Varnes, 1984).

Para poder evaluar la probabilidad de quese presente un suceso durante cierto periodode tiempo, es fundamental recopilar informacióndetallada acerca de la cantidad y tipo de even-tos que han ocurrido en el pasado y la intensi-dad que tuvieron los mismos en la zona de es-tudio.


Además del contexto histórico del área es-tudiada, es necesario evaluar los diferentes fac-tores que afectan la estabilidad de una ladera,mediante los estudios Ingeniero Geológicosantes mencionados. De esta forma, tanto la re-visión bibliográfica y de fotografías aéreas comoel trabajo de campo, juegan un papel importan-te en la cuantificación de la amenaza.

Usualmente, estos mapas se elaboran me-diante la superposición de los diferentes ma-pas temáticos: topografía, geología, mecánicade suelos, hidrología, sismología, actividadhumana, etc., cada uno de ellos con su escalade valores de acuerdo a la influencia que tienenen la amenaza. Los Sistemas de InformaciónGeográfica (SIG) son una herramienta importanteque puede ser útil en esta etapa.

Los mapas de amenazas son fundamentalesen la planeación territorial, especialmente paradeterminar el impacto ambiental de posiblesáreas de expansión urbana o la localización denuevas construcciones.

4.2 Vulnerabilidad

Se define como la cantidad de pérdida de undeterminado grupo de elementos en riesgo,como resultado de la ocurrencia de un fenóme-no natural de magnitud determinada (Varnes,1984).

La vulnerabilidad estará relacionada con eltamaño de la comunidad, las construcciones,los servicios públicos o el área geográfica quepodría verse dañada por el fenómeno amena-zante, debido a su naturaleza y proximidad auna ladera peligrosa o a un área propensa aldesastre.

Dado que la vulnerabilidad tiene un carác-ter cuantitativo, generalmente es realizado porprofesionales que tienen conocimiento de den-sidad de población, construcción (materiales ytipo de edificaciones), actividades económicas,etc.

La vulnerabilidad suele clasificarse como decarácter técnico y social, siendo la primera másfactible de cuantificar en términos físicos y fun-cionales, mientras que la segunda está relacio-nada con aspectos económicos, educativos,culturales, ideológicos, etc., y por lo tanto esmás compleja de valorar.

4.3 Riesgo

Es el número probable de pérdidas en términosde vida humana, personas heridas, daño a pro-piedad, y pérdidas económicas relacionadascon la ocurrencia de un determinado fenómeno(Varnes, 1984).

De acuerdo con lo anterior, el riesgo puedeser interpretado como el potencial de pérdidasque puedan ocurrirle a un sistema expuestocomo resultado de la interacción entre la ame-naza y la vulnerabilidad.

Superponiendo los mapas de amenaza y vul-nerabilidad podemos obtener los mapas de ries-go, dando un cierto valor a cada factor y anali-zando sitio por sitio, al igual que para la amenazala superposición de los diferentes mapas puedeser realizado por medio de un SIG. El procedi-miento resumido se presenta en la figura 4.

Figura 4: Metodología para los mapas de riesgo (Modi-ficado por Mc Guffey et al, 1996)


Los mapas de riesgo no son sólo de impor-tancia fundamental en la planeación del desarro-llo, sino también para la elaboración de los pla-nes de contingencia durante una emergencia.

Debido a que no es posible reducir el riesgoa cero, para planeación y diseño de obras deinfraestructura, es necesario definir un nivel de“riesgo aceptable”, es decir un valor admisiblede probabilidad de consecuencias sociales yeconómicas suficientemente bajo para permitirsu uso en la planeación física, en lasformulaciones o requerimientos en temas polí-ticos y socioeconómicos, requisitos todos ellosque deberán estar especificados en los códi-gos o reglamentos de construcción municipa-les o regionales.

Dado que en muchos casos no es posibleintervenir la amenaza, para reducir el riesgo esnecesario modificar la vulnerabilidad de los ele-mentos expuestos. Esta es la razón por la cualen la literatura técnica se hace énfasis en el es-tudio de la vulnerabilidad y en la necesidad dereducirla mediante medidas de prevención ymitigación, sin embargo lo que realmente se in-tenta es la reducción del riesgo (Suarez J., 1998).

5. CORRECCION Y O ADECUACIÓN DE LOSCÓDICOS DE CONSTRUCCIÓN

La elaboración de los Códigos de Construcciónpara municipios o regiones afectadas por el fe-nómeno de deslizamiento de laderas, podránrealizarse una vez que se cuente con los mapasde riesgo y vulnerabilidad descritos en el inci-so anterior. Los reglamentos de construccióndeberán contener además una zonificación de-tallada del terreno con fines de clasificación te-rritorial, incluyendo los siguientes rubros (Leyde Desarrollo Urbano del Distrito Federal, Méxi-co 1999):

a) Suelo Urbano. Aquel que cuenta con in-fraestructura, equipamiento y servicio(habitacional, comercial, servicios, in-

dustrial, equipamiento e infraestructura,espacios abiertos, áreas verdes, parquesy jardines).

b) Suelo de Conservación. Aquel queimpacta directamente en el medio am-biente, incluyendo:

* Áreas de rescate ecológico(habitacional, servicios, turístico, recrea-ción, forestal, y equipamiento e infraes-tructura)

* Áreas de preservación ecológica(Psicola, forestal, equipamiento rural einfraestructura)

* Áreas de producción rural y agroindus-trial (agrícola, pecuaria, psicola, turísti-ca, forestal, agroindustrial y equi-pamiento e infraestructura).

5.1 Procesos Constructivos

Así mismo en los propios reglamentos se debe-rán consignar los estudios mínimos que se re-quieran en cada sitio (estudios ingeniero –geológicos descritos en el inciso 2), con fines deregulación del subsuelo y para la expedición delicencias de construcción; dichos estudios de-berán incluir análisis de estabilidad geotécnica ymétodos constructivos para mejorar el compor-tamiento de una ladera, incluyendo para estasúltimos los siguientes (Cuanalo O., 2004):

a. Rectificación geométrica

La rectificación geométrica tiene por finali-dad disminuir el peso de las fuerzas actuantessobre la ladera y/o aumentar las fuerzas resis-tentes que se oponen al movimiento, lo anteriorconlleva a un aumento del factor de seguridadcontra el deslizamiento. Dentro de este rubro seincluyen el abatimiento del talud, la remociónde materiales de la cresta, la conformación deterrazas o bermas y los contrapesos en el píe deun deslizamiento (Fig. 5).


Figura 5: Rectificación Geométrica mediante terrazas

(Teziutlán Puebla)

b. Drenaje

Estos tienen por finalidad captar, conducir, elimi-nar o disminuir el agua que pueda afectar la esta-bilidad de una ladera natural; son concebidosdebido a la estrecha relación que existe entre llu-via y fallas que se presentan en todos los paísesdel mundo donde existen montañas. En primerlugar, si el suelo está parcialmente saturado y elcontenido de agua aumenta substancialmente,se elimina parte de la tensión superficial la cualproporcionaba al conjunto una cohesión apa-rente que contribuye a la estabilidad; en segun-do lugar, el aumento del contenido de agua serefleja en un aumento de su peso, lo cual influyeen la estabilidad general de la masa térrea, final-mente un flujo de agua puede afectar la estabili-dad al disolver cementantes que pudieran existir.

En adición a los tres efectos anteriores, elagua que penetra y fluye a través del suelo oroca, eleva el nivel piezométrico aumentandolas presiones neutrales, disminuyendo la resis-tencia al esfuerzo cortante y bajando el factorde seguridad de la ladera. Los elementos de dre-naje incluyen los siguientes:

• Zanjas de drenaje• Drenes horizontales• Pozos de alivio• Pantallas drenantes• Galerías filtrantes

c. Elementos estructurales de refuerzo

Tienen por finalidad incrementar la resistenciaal corte del terreno, ya sea interceptando la su-perficie de falla o incrementando las fuerzas defricción de la misma. Se incluyen los siguientesprocesos:

• Pantalla de pilotes• Anclas

d. Muros de contención

Se utilizan para estabilizar deslizamientos su-perficiales soportando en su respaldo la pre-sión que ejercen las masas de tierra inestables(fig. 6); el diseño de estos elementos deberáincluir la resistencia al volteo y al deslizamien-to. Las dimensiones de la losa de base deberánser suficientes para que la resultante de cargasverticales caiga en su tercio medio. Los murosincluyen los siguientes:

• Muro de gravedad• Muro en cantiliver• Muro de contrafuertes o de estribos• Tierra armada• Muro celular• Muro de gaviones

Figura 6: Muro de Concreto en La Concordia(Zacapoaxtla, Puebla)


e. Protección superficial

Tiene por finalidad proteger a los materialessuperficiales de las laderas, evitando el caídode rocas, reduciendo la erosión y meteorización,minimizando la infiltración del agua deescurrimiento superficial y ayudando a la esta-bilización de deslizamientos superficiales al de-tener el movimiento de los suelos que podríanser arrastrados a las partes bajas.

• Mallas metálicas• Concreto lanzado• Geosintéticos• Vegetación

Mejoramiento de suelos

En la literatura internacional se incluyen tam-bién tratamientos para mejorar las característi-cas del terreno, incluyendo la electroósmosis,la congelación y el tratamiento térmico, la con-solidación, la inyección de productos químicos,la compactación, etc. Los procesos anterioresson aplicables en su mayoría a casos muy par-ticulares, y en general al tratamiento del terrenode cimentación con fines de construcción deterraplenes para carreteras, por lo que en estetrabajo no serán considerados dentro de losprocesos constructivos para mejorar la estabi-lidad de laderas.

6. CONCLUSIONES

En sitios cuya morfología incluya terrenos detipo lomerío, escarpado y montañoso, como losque constituyen las Serranías de las regionesNorte y Nororiental del estado de Puebla, esconveniente y necesario contar con mapas deriesgo y vulnerabilidad por el fenómenogeológico de deslizamiento de laderas, elabora-dos a partir de estudios ingeniero-geológicos yde análisis geotécnico de estabilidad, que per-mitan clasificar los sitios donde se emplazarán

cualquier tipo de construcciones, incluyendolos lugares donde sea prohibido edificar, lossitios donde si se pueda, o los sitios donde serequiera previamente el mejoramiento de la la-dera mediante los diferentes procesos construc-tivos de estabilización: elementos de drenaje,corrección geométrica, reforzamiento del terre-no y protección superficial. Todas estas espe-cificaciones, incluyendo los diferentes estudiosingeniero geológicos que se realizarán en cadasitio deberán estar perfectamente consignadasen los códigos o reglamentos de construcciónmunicipal o regional de los sitios de interés.

7. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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