CHAPTER FOUR: DISCUSSION
4.8 Conclusion
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amenaza durante la ejecución de excavaciones profunda en suelos arenosos, la información aquí señalada fue extraída de fuentes como el IDEAM y el decreto 523 de 2010.
Con respecto al análisis de vulnerabilidad del suelo se usó como soporte la información contenida en el titulo H de la Norma Sismoresistente Colombiana 2010, donde se establecen los tipos de falla en los cuales se puede ver afectada la estabilidad del suelo durante la ejecución de la excavación, siendo así, fue necesario indagar de una manera más acentuada cada falla y las características que deben presentarse para que se pueda manifestar, haciendo uso de artículos y libros como Fundamentos de Ingeniería de Cimentaciones y Deslizamientos y Estabilidad de Taludes en Zonas Tropicales
En términos de la determinación de riesgos fue necesario aplicar la información emitida por el FOPAE y las técnicas descritas en dicha información, teniendo en cuenta que, debido a la limitación de información con la que se cuenta al diseñar la metodología la determinación de riesgos se efectuó de una manera preliminar mediante un diagrama de colores (diamante de riesgo), con factores adaptados de la información proporcionada por el FOPAE, para todas las etapas de evaluación de amenaza, evaluación de vulnerabilidad y determinación de riesgo se implementaron formularios para calificar el riesgo y poder verificar fácilmente los límites aceptables a asumir.
Acerca de las medidas de mitigación del riesgo las metodologías aplicadas en el extranjero y algunas normas técnicas de entidades estatales como lo son la empresa de acueducto de Bogotá -EAAB, las empresas públicas de Medellín EPM entre otras, tuvieron una influencia importante en el momento de realizar las fichas técnicas, anexos que sirven de apoyo al momento de escoger una medida de mitigación, teniendo en cuenta que en mercado existen muchas más esto solo se evidencia de manera general.
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3. CONDICIONES GENERALES CIUDAD DE
BOGOTA D.C.
3.1 UBICACIÓN
Bogotá D.C. es la ciudad capital de la Republica de Colombia y del Departamento de Cundinamarca, está situada sobre el centro del país en la cordillera oriental como se muestra las ilustraciones 2 y 3 (Martin, 2013) , en una zona de confluencia intertropical, en datos de coordenadas la ubicación precisa de la ciudad es Latitud Norte: 4° 35'56'' y Longitud Oeste de Grennwich: 74°04'51'', limita por el sur con los departamentos de Huila y Meta, al norte con el Municipio de Chía, al oriente con los cerros orientales y los municipios de la Calera, Chipaque, Choachí, Gutiérrez, Ubaque, Une y por el occidente con el Rio Bogotá y los Municipios Cota, Funza, Mosquera, Soacha, Pasca, San Bernardo, Arbeláez, Cabrera y Venecia.
Cuenta con una extensión de 33 km aproximadamente de sur a norte y 16 Km de Oriente a occidente, además se encuentra ubicada en el territorio del páramo de Sumapaz y sobre la zona correspondiente a la placa tectónica sudamericana.
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3.2 GEOLOGIA
El hoy Servicio Geológico Colombiano anteriormente llamado Instituto de Geología y Minas de Colombia (INGEOMINAS) entre otras entidades, han realizado una trazabilidad de estudios y exploraciones con el fin de determinar las edades geológicas y composición geológica de la sabana de Bogotá, determinando su evolución y principales formaciones.
A continuación se muestra una reseña de la evolución geológica de Bogotá y sus principales eventos en la tabla 3 Evolución Formación Geológica de la Sabana de Bogotá D.C. tomada del Instituto de Estudios Urbanos IEU de la Universidad Nacional de Colombia (Instituto de Estudios Urbanos, 2014)
La sabana de Bogotá esta diferenciada por una serie de formaciones geológicas verificadas a través del tiempo, cada formación presenta unas características propias, se ha adoptado nomenclatura para referirse a ellas que cumpla con los requisitos mínimos de la guía estratigráfica internacional (1994), en la tabla No 4 se mencionan las zonas geológicas establecidas en el mapa geológico de la Ciudad con la nomenclatura de las formaciones usada actualmente.
52 Tabla 4 Evolución Formación Geológica Sabana de Bogotá D.C.
53 Zona Geológica Nomenclatura
Rellenos de Basuras Qrb
Rellenos de Excavación Qr
Suelo Residual Qrs
Llanura de Inundación Qlla
Coluvión Qdp
Depósitos Fluvio-lacustres Qtb Depósitos Fluvio-lacustres Qta
Complejo de Conos Qcc
Formación Subachoque Qsu Formación Tilata – Formación
Subachoque (sin diferenciar)
Tqt –Qsu
Formación Tilata Tqt
Formación Usme Tsu
Formación Regadera Tpr Formación Bogotá Tpb Formación Cacho Tpc Formación Guaduas Ktg Formación Labor-Tierna Ksglt Formación Plaeners Ksgp
Formación Arenisca Dura Ksgd
Formación Chipaque Ksch
Tabla 5 Zonas Geológicas y Nomenclatura
3.2.1 Formación Cacho (Tpc)
La formación Cacho queda comprendida entre las arcillolitas del miembro superior de la formación Guaduas hacia la base en contacto neto erosivo e inconforme progresivo de Oeste a Este, y las arcillolitas de la formación Bogotá en la parte superior en contacto neto y concordante; aflora a lo largo de los sinclinales de Sisga, Siecha, Sesquilé, Teusacá, Usme, Checua- Lenguazaque, Río Frío, Subachoque y anticlinal de Guatavita. Se define un espesor de 172 m. (Jairo ALfredo Veloza Franco - Secretaria Distrital de Ambiente, 2013)
3.2.2 Formación Bogotá (Tpb)
Se encuentra concordantemente encima de la Arenisca del Cacho en los Sinclinales de Tunjuelo, Bogotá-Cajicá-Checua, Teusacá, Sesquilé, y Siecha- Sisga. Está compuesta casi exclusivamente por arcillolitas abigarradas (grises, violáceas, moradas y rojas), bien estratificadas, con algunos bancos de areniscas micáceas grises de grano fino hacia la parte superior de la unidad. Tiene un espesor variable entre 800 m y 2000 m (Guerrero, 1992). 3.2.3 Formación Guaduas (Ktg)
La Formación Guaduas se halla encima de la Formación Guadalupe en los valles de Subachoque, Río Frío, Checua, Suesca, Santa Rosita, Chocontá, Tominé, Teusacá, Bogotá, Usme y Soacha. No existe en el sector de Sibate- Bojacá. Está compuesta por arcillolitas grises compactas, bien estratificadas, arcillolitas carbonáceas, bancos de arenisca, arcillolitas abigarradas, y numerosos mantos de carbón situados hacia la parte inferior y media de la
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Formación. Los sedimentos del Guaduas tienen un espesor variable entre unos 250 m y 1200 m. Se ha subdivido en tres a cinco niveles litoestratigráficos con validez dentro de la respectiva sub-cuenca carbonífera, con base en la presencia de gruesos bancos de arenisca cuarzosa de grano variable. (Guerrero, 1992)
3.2.4 Formación Regadera (Tpr)
La Formación Regadera o Arenisca de La Regadera se encuentra discordantemente encima de la Formación Bogotá en los Sinclinales de Tunjuelo/Siecha-Sisga. Está compuesta por areniscas cuarzosas y cuarzofeldespáticas, poco cementadas por arcillas, de grano medio a grueso, en bancos muy gruesos, y por capas de conglomerados guijarrosos. Alternando con las areniscas y los conglomerados hay delgadas capas de arcillolitas rosadas o rojizas.
Hacia la base son frecuentes los niveles de conglomerados guijarrosos lenticulares. Su espesor total, muy variable, alcanza hasta 1800 m (Guerrero, 1992).
3.2.5 Formación Tilata (Tqt)
Está compuesta por gravas, gravillas, arenas, limos, arcillas, turbas, y numerosos niveles de piroclastos finos, en capas lenticulares, poco consolidadas. Alcanza un espesor variable entre 10 cm y unos 300 m. (Guerrero, 1992)
3.2.6 Formación Arenisca Dura
Compuesta por bancos medianos hasta gruesos de areniscas ortocuarcíticas de color blanco-amarillento hasta gris-negro, de grano muy fino hasta medio, subredondeado, con esfericidad media a alta, bien sorteada, con estratificación de muy delgada hasta muy gruesa, duras, compactas, en general bien cementadas por sílice o carbonatos, y con esporádicas intercalaciones de limolitas silíceas grises claras en capas de 3 a 10 cm y arcillolitas negras hasta grises claras finamente laminadas en bancos hasta de 5 m de espesor. (Guerrero, 1992)
3.2.7 Formación Plaeners
Compuesta por arcillolitas laminadas, de dureza baja y resistencia débil, en capas delgadas; limolitas silíceas laminadas, en capas de 2 a 10 cm, compactas, con fractura concóidea, en estratos entre 5 y 20 m ; y por areniscas ortocuarcíticas de grano fino a muy fino, subredondeado, con esfericidad media a alta, bien sorteadas, compactas, con estratificación gruesa a muy gruesa. Las rocas son de colores blanco, gris claro, gris verdoso, gris oscuro y negro. El espesor total oscila entre 85 y 200 m. (Guerrero, 1992).
55 Ilustración 20 Mapa Geológico Bogotá D.C. Tomada de www.sdp.gov.co secretaria de planeación distrital
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3.3 ZONAS GEOTÉCNICAS
Soportado en la información señalada en el decreto 523 de 2010 es posible determinar que la ciudad de Bogotá D.C. está conformada por 17 diferentes tipos de zonas geotécnicas desde la conocida como Cerros A compuesta principalmente por Areniscas duras, rocas competentes y resistentes a la meteorización hasta zonas geotécnicas conocidas como Excavación compuesta principalmente por gravas arenosas, en su mayoría zonas de explotación de agregados colindantes al Río Tunjuelo.
El presente documento se centra en el análisis del comportamiento de las zonas Geotécnicas conocidas como Aluvial, Llanura A y B, puesto que, las zonas mencionadas están compuestas principalmente de arenas arcillosas y arenas sueltas a compactas materiales con capacidad portante de moderada a alta, susceptibles a licuación e inestables en excavación a cielo abierto. El mapa de Zonas Geotécnicas permite referenciar estos sectores principalmente en las localidades de Kennedy, Puente Aranda y Bosa, como se puede ver en la ilustración 5 tomada de la Secretaria Distrital de Planeación de Bogotá D.C.
57 Ilustración 21 Mapa Bogotá D.C. Distribución Zonas Geotécnicas Escala 1:40.000
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3.4 HIDROGEOLOGIA
El área de la Sabana de Bogotá hace parte de una cuenca hidrogeológica intramontana constituida por varios complejos hidrogeológicos. Los complejos Acuífero Neógeno-Cuaternario y Acuitardo Paleógeno constituyen la cobertura de la cuenca, mientras que el del Acuífero Guadalupe, se considera como piso intermedio entre la cobertura y el basamento representado por la Formación Chipaque. De acuerdo con esta definición los límites de la cuenca artesiana no coinciden con la divisoria de las aguas superficiales de la Sabana de Bogotá y se extienden fuera de ésta.
La cuenca hidrogeológica presenta un basculamiento en dirección NE-SW; su parte extrema nororiental está levantada. La complejidad tectónica del área, reflejada en un alto grado de fracturamiento y presencia de fallas de distinto orden, determina su estructura de bloques. Estas condiciones influyen en las dimensiones y la continuidad de las unidades hidrogeológicas y por lo tanto afectan el sistema hidráulico. La superficie de la cuenca tampoco es homogénea y presenta diferencias topográficas, morfológicas, hidrogeológicas e hidrológicas que juegan un papel importante en la disponibilidad y calidad de aguas subterráneas.
59 Ilustración 23 Mapa Hidrogeológico de Bogotá D.C. Tomado de Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca CAR
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3.4.1
ASPECTOS HIDRODINÁMICOS, RECARGA Y DESCARGA
Debido a las particularidades lito-estructurales de las rocas y sedimentos que conforman la cuenca artesiana, en la escala regional se considera que todas las unidades hidrogeológicas están relacionadas y forman una unidad hidráulicamente conectada. Dentro de la cuenca hidrogeológica se establecen dos zonas de interés (Interior y Exterior) donde la recarga y la descarga de las aguas subterráneas está determinadas por procesos y mecanismos distintos.
La zona Interior, corresponde a la superficie de la cobertura de la cuenca. Dentro de esta zona los acuíferos neógeno-cuaternarios y del paleógeno reciben recarga por la infiltración de las aguas lluvias en áreas muy limitadas ubicadas hacia los bordes internos de la cuenca, donde afloran depósitos más permeables. En el resto del área la recarga por precipitación se dificulta debido a los niveles arcillosos aflorantes, aunque ésta puede tener importancia para los acuíferos superficiales de carácter local. Otra fuente de recarga en la zona Interior proviene de las corrientes superficiales durante los períodos húmedos. La relación hidráulica entre los principales acuíferos y los ríos también se limita a las partes altas de los valles internos, dado que en la parte plana sus cauces por ser poco profundos generalmente se encuentran colgados en medio de los sedimentos arcillosos. La descarga en esta zona se produce básicamente en forma de flujo base o mediante los manantiales.
La zona Exterior corresponde a las cadenas montañosas, donde se alimentan directamente los acuíferos del Complejo Guadalupe. La principal fuente de recarga es la infiltración de las precipitaciones; después, la condensación del vapor de agua contenido en los poros y fisuras de las rocas aflorantes. Las aguas infiltradas se descargan en las vertientes en forma de
Manantiales o se dirigen hacia los valles como flujos subsuperficiales. También existe la descarga frontal de los acuíferos libres que se forman en la zona meteorizada del Complejo Acuífero Guadalupe. Las aguas freáticas se dirigen hacia los valles y en la zona de contacto con los depósitos recientes ocurre su descarga (flujo lateral).4
(Francisco Velandia P - Olaga de Bermuoudes INGEOMINAS, 2010)
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Características generales de las unidades hidrogeológicas
3.5 RESPUESTA SISMICA
Así como el apartado de Zonas geotécnicas la información aquí señalada también es extraída del decreto 523 de 2010 más precisamente de la Tabla 2. De dicho FORM ACION LITOLOGIA PREDOM INANTE
Profund. de los pozos (m) Caudal (l/seg) Transmisivid ad (m2/dia) Conductividad hidráulica (m/día) Capacidad específica (l/seg/m) Depósitos Aluviales (Qal)
Arenas, limos y gravas. < 30 0.1 - 2 - - < 0.1
Terraza Alta (Qta)
Arcillas. Limos, arenas y gravas. 30 - 300 1 - 8 5 -100 0.1 - 5 0.1 – 0.5
Tilatá (NgQt) Gravas con matriz arenosa, arenas cuarzosas, limos, arcilla y turba.
200 - 600 10 - 50 5 - 940 < 9 0.5 – 7
Usme (Pgu) Limolitas y arcillolitas con intercalaciones de areniscas de diferente tamaño.
< 100 < 1 < 3 - -
Regadera (Pgr)
Areniscas cuarzosas de diferente tamaño, con matriz arcillosa intercaladas con arcillolitas y limolitas .
< 100 < 1 < 3 - -
Bogotá (Pgb) Arcillolitas con intercalaciones de areniscas en la parte inferior.
30 – 150 0.3 – 1.5
< 3 - < 0.03
Cacho (Pgc)
Areniscas cuarzosas de grano medio a conglomerático con capas delgadas de arcillolitas.
45 – 160 0.2 – 6 9 – 500 0.3 - 2
0.1 - 0.6
Guaduas (KPgg)
Arcillolitas con estratos de areniscas y mantos de carbón.
50 – 150 0.3 – 2 < 5 - < 0.03
Labor y Tierna (Klt)
Areniscas de grano fino a grueso interestratificadas con arcillolitas y
limolitas.
60 - 600 2 - 60 15 - 600 0.3 - 15 0.1 - 6
Plaeners (Kp) Arcillolitas, limolitas y liditas. 100 - 600 1 - 4 5 - 10 0.1 – 0.3 ∼0.1
Arenisca Dura (Kad)
Areniscas cuarzosas finas con cementación silícea, interestratificadas con limolitas y arcillolitas.
100 - 600 4 - 30 5 - 350 0.5 - 8 0.1 - 2
Formación Chipaque (Kch)
Lutitas intercaladas con calizas y areniscas.
< 150 ∼2 ∼5 - < 0.05
Unidad Confinante
Complejo Acuífero Guadalupe Complejo Acuitardo del Paleógeno
Complejo Acuífero de los Depósitos Inconsolidados Neógeno – Cuaternario
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decreto se señalan la Descripción de las zonas de Respuesta Sísmica, en la cual para cada una de las zonas geotécnicas se establece el espesor del depósito, periodo fundamental del suelo, descripción geotécnica general, Velocidad de onda promedio, Humedad promedio y efectos de sitio relacionados, el presente documento se centra en la Zona Aluvial cuya velocidad de onda oscila entre 175 – 300 (m/s), la humedad entre 25 -50 (%) los efectos relacionados predominantes son la amplificación y licuación. Igualmente se puede apreciar en la Ilustración No 8 Mapa de zonas de Respuesta Sísmica Tomado de la secretaria de planeación Distrital.
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3.6 CLIMA
EL clima corresponde a un conjunto condiciones atmosféricas variables, el cual se ve caracterizado por los cambios del estado del tiempo, en un periodo de tiempo y un lugar determinado.
Las condiciones atmosféricas pueden ser humedad, precipitación, vientos entre otras.
3.6.1
PRECIPITACION
La ciudad de Bogotá D.C. al encontrarse ubicada en una zona de confluencia inter tropical y ratificado por los reportes históricos suministrados por el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia (IDEAM) presenta a lo largo del año dos épocas de lluvia , estas épocas se manifiestan de Marzo a Mayo y de Octubre a Noviembre, siendo el mes de Octubre donde se registra la mayor precipitación 119 mm de caída media, durante el resto del año se presentan variaciones de sol y lluvia, siendo el mes de Enero en el que menos se registran precipitaciones 34 mm media, como se puede evidenciar en la gráfica No 2 Datos Históricos de precipitación anual en Bogotá D.C. tomada de la página web del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia (IDEAM), La regularidad de estas condiciones es diversa por efecto de los cambios climáticos sucedidos en la Cuenca del Pacífico, especialmente por los fenómenos denominados El Niño y La Niña.
Además, dentro de la misma ciudad también se puede determinar que en las zonas cercanas a los cerros se presenta mayor precipitación que los lugares alejados.