Estabilización del talud en el PR 55950 de la vía Manizales Mari

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ESTABILIZACIÓN DEL TALUD EN EL PR 55 + 950 DE LA VÍA MANIZALES – 
MARIQUITA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JHON JAIRO POVEDA ORDUÑA 
GUILLERMO VARGAS ALDANA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LA SALLE 
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL 
BOGOTÁ D.C. 
2006 
ESTABILIZACIÓN DEL TALUD EN EL PR 55 + 950 DE LA VÍA MANIZALES – 
MARIQUITA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JHON JAIRO POVEDA ORDUÑA 
GUILLERMO VARGAS ALDANA 
 
 
 
 
 
 
Trabajo de grado presentado como requisito parcial 
 para optar al título de Ingeniero Civil 
 
 
 
Director temático 
Ing. Juan Carlos Navarro 
 
Asesora metodológica 
Mag. Rosa Amparo Ruiz Saray 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LA SALLE 
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL 
BOGOTÁ D.C. 
2006 
 
 Nota de aceptación: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BOGOTA D.C., NOVIEMBRE DE 2006 
 
 
Firma del presidente del jurado 
Firma del jurado 
Firma del jurado 
 
 
DEDICATORIA 
 
 
 
A mis padres y hermanos por la entrega y confianza, por sacar adelante esta 
etapa de mi vida, a mi esposa le agradezco el apoyo que me brindo y la fuerza 
para no desistir tras años de lucha para alcanzar esta meta, a aquellas personas 
que de una u otra forma me colaboraron y acompañaron. Gracias 
 
 
 
GUILLERMO VARGAS ALDANA 
 
 
 
 
 
 
 
DEDICATORIA 
 
 
 
A mis padres y hermana por su entrega incondicional y absoluta dedicación, por 
estar ahí en los momentos difíciles, a mi esposa por su confianza y apoyo en todo 
momento, a todas y cada una de las personas que estuvieron a lo largo de este 
proceso sin desistir en ningún momento, brindándome un apoyo para seguir 
adelante. Gracias 
 
 
JHON JAIRO POVEDA ORDUÑA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
 
Los autores expresan su reconocimiento a 
 
 
A ROSA AMPARO RUIZ SARAY, Asesora metodológica por todo el apoyo 
brindado durante el desarrollo de la investigación. 
 
A el ingeniero JUAN CARLOS NAVARRO, director del proyecto de investigación 
por la orientación que nos brindo y el apoyo dado para realizar nuestro proyecto 
de grado. 
 
A el ingeniero VLADIMIR CARDONA encargado de los laboratorios INCOPLAN 
S.A., por dejarnos hacer los ensayos en dicha empresa y facilitarnos los equipos 
además por la orientación que nos dio como profesional. 
 
A la ingeniera ROSMERY POVEDA por la orientación como profesional y 
experiencia en la estabilidad de taludes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONTENIDO 
 Pág. 
INTRODUCCIÓN 11 
1. EL PROBLEMA 13 
1.1 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN 13 
1.2 TÍTULO 13 
1.3 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA 13 
1.4 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 14 
1.5 JUSTIFICACIÓN 14 
1.6 OBJETIVOS 15 
1.6.1 Objetivo general 15 
1.6.2 Objetivos específicos 15 
2. MARCO REFERENCIAL 16 
2.1 MARCO TEÓRICO 16 
2.1.1 Factores que influyen la estabilidad de taludes 18 
2.1.1.2 Procesos geomorfológicos. 19 
2.1.1.3 Procesos físicos. 19 
2.1.1.4 Procesos humanos. 20 
2.1.2 Métodos de estabilización. 36 
2.2 MARCO CONCEPTUAL 38 
2.2.1 Talud 38 
2.2.2 PROCESOS DE MOVIMIENTO 40 
2.2.3 DIMENSIONES 43 
2.2.4 Etapas en el proceso de falla 45 
2.3 MARCO NORMATIVO 46 
2.4 MARCO CONTEXTUAL 49 
3. METODOLOGÍA 51 
3.1 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN 51 
3.2 OBJETO DE ESTUDIO 52 
3.3 FORMATOS 53 
3.4 VARIABLES 54 
3.5 HIPÓTESIS 55 
3.5.1 Recomendaciones Adicionales 56 
4. TRABAJO INGENIERIL 58 
4.1 DESARROLLO 58 
4.1.2 Geología General 58 
4.2.2 Geología Local 59 
4.2.3 Grupo Cajamarca, PC, e Intrusivos, IH. 59 
4.2.4 Flujos de Lodo Volcánico, TQC. 61 
4.2.5 Cobertura de Ceniza Volcánica, QCV. 62 
4.2.6 Suelos Residuales de Esquistos 63 
4.2.7 Depósitos de Escombros, QE. 63 
4.2.8 Cuerpos Deslizantes, QDA. 64 
4.2.9 Botaderos Estabilizados, QBE. 65 
4.2.10 Botaderos Inestables, QBI 65 
4.2.11 Depósitos Antrópicos, QRA. 67 
4.3 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL 68 
4.4 GEOMORFOLOGÍA 69 
4.5 TOPOGRAFIA 70 
4.6 INVESTIGACIÓN DEL SUBSUELO 71 
4.6.1. Exploración de campo 71 
4.7 ENSAYOS DE LABORATORIO 77 
4.8 ESTABILIDAD DE TALUDES. 80 
4.8.1. Erosión 80 
4.8.2 Fenómenos de Remoción en Masa 81 
4.9 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD 82 
4.9.1. Talud Interior 85 
4.9.2 Banca Existente 88 
4.9.3 Talud Exterior 90 
4.9.4 Análisis adicionales secciones 3, 7 y 12. 91 
5. COSTOS TOTALES DE LA INVESTIGACIÓN 94 
5.1 RECURSOS MATERIALES 94 
5.2 RECURSOS INSTITUCIONALES 95 
5.3 RECURSOS TECNOLÓGICOS 95 
5.4 RECURSOS HUMANOS 96 
5.5 RECURSOS DE TRANSPORTE 96 
5.6 RECURSOS FINANCIEROS 97 
6. CONCLUSIONES 98 
7. RECOMENDACIONES 100 
BIBLIOGRAFIA 
 
 
ANEXOS 
102 
 
 
103 
 
LISTA DE ANEXOS 
 
Anexo 1. Cartera topográfica 
 
 
Anexo 2. Ensayos de laboratorio 
 
 
Anexo 3. Analisis de estabilidad perfil 3 
 
 
Anexo 3. Analisis de estabilidad perfil 7 
 
 
Anexo 3. Analisis de estabilidad perfil 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 Pág. 
Figura 1. Caídas de bloques por gravedad en roca fracturada 21 
Figura 2. Caídas de bloques rodando 21 
Figura 3. Mecanismos de falla de caída 22 
Figura 4. Esquema de caídas de roca y residuos 23 
Figura 5. Volteo e inclinación de materiales residuales 24 
Figura 6. Proceso de falla por volteo 25 
Figura 7. Volteo que puede generar un desmoronamiento en el talud o falla 
en la escalera 
25 
Figura 8. Esquema de un proceso de reptación 26 
Figura 9. Deslizamientos en suelos blandos 27 
Figura 10. Deslizamientos rotacional típico 28 
Figura 11. Deslizamientos translacional 29 
Figura 12. Esquema de un esparcimiento lateral 30 
Figura 13. Flujos de diferentes velocidades 31 
Figura 14. Circulo de Mohr y envolvente de falla 33 
Figura 14. Nomenclatura de taludes y laderas. 38 
Figura 16. Nomenclatura de un deslizamiento. 40 
Figura 18. Ubicación Geográfica del talud, Vereda las Cintas 50 
Figura 19. Solución Talud interior zona de cenizas y esquisto. 86 
Figura 20. Zona de la banca estabilización con 4 filas de anclajes y 89 
descenso del nivel freático 
 
 
 
 13 
INTRODUCCIÒN 
 
 
En la vía Manizales – Mariquita, se detectan varios sitios inestables, entre los 
cuales se encuentra el del PR 55 + 900, que es uno de los puntos más críticos de 
este corredor vial, en el mes de Marzo del 2005 este sitio falla afectando 
parcialmente la banca. Lo que conlleva a que el paso sea restringido afectando la 
parte económica de la región, viéndose reflejado en el sector turístico, ganadero y 
agrícola. 
 
Geológicamente la zona está conformada por esquistos grafíticos y cloríticos 
recubiertos con depósitos volcánicos de lodos y lentes de ceniza volcánica muy 
alterados. 
 
Desde el punto de vista geomorfológico la zona se desarrolla sobre un antiguo 
deslizamiento en donde la banca ya había presentado antecedentes de 
asentamientos, que para solucionarlos se procede a la construcción de un muro 
de aproximadamente 7 m de altura por 47 metros de largo. 
 
Debido a una mala entrega de una alcantarilla se produce socavación quitándole 
el soporte al muro ocasionando su volcamiento. Esto se acelera con la rotura de 
un acueducto veredal que satura el relleno. En la actualidad se presenta un 
 14 
deslizamiento remontante complejo desde la parte inferior del muro en donde hay 
fenómenos de erosión y deslizamientos hasta el talud interior en donde hay ligeras 
manifestaciones de reptación. 
 
La zona del deslizamiento, en el PR 55 + 900, es el producto de un sistema 
combinado de erosión y deslizamientos que afectaron el muro de contención que 
soportaba la banca, el cual falla y produce cierres temporales de la vía. 
 
Para permitir el paso provisional de vehículos en el sitio de la emergencia se 
construye una estructura que consta de pilotes metálicos 
 
El presente trabajo de investigación tiene como objeto plantear la solución 
definitiva para el PR 55 + 900 de la Carretera Manizales– Mariquita, Tramo 5006 
con base en los respectivos levantamiento topográficos, Estudios Geológicos, 
Estudios Geomorfológicos, Informes Geotécnicos, Informe hidráulico e 
hidrológico, Estudios de Riesgos del Deslizamiento y elección de alternativa, 
planos, memorias de cálculo y registro fotográfico. 
 
 
 
 
 
 
 15 
1. PROBLEMA 
 
1.1 LINEA DE INVESTIGACION 
 
El proyecto de investigación que se desarrolló correspondió a la línea de 
ANÁLISIS DE RIESGOS según la línea de investigación establecida por la 
facultad de ingeniería civil de la UNIVERSIDAD DE LA SALLE 
 
1.2 TÍTULO 
 
Estabilización del talud en el PR 55 + 950 de la vía Manizales – Mariquita. 
 
1.3 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA 
 
En el PR 55 + 950 de la vía Manizales – Mariquita de la ruta 50 – 06 el paso de 
vehículos se encuentra restringido a un solo carril, debido al colapso de parte de la 
banca, ya que la mala entrega de la alcantarilla presente en el sitio produce 
socavación en el talud inferior de la vía quitándole el soporte al muro ocasionando 
su volcamiento. 
 
Para permitir el paso vehicular y no interrumpir el transito se realizó una 
intervención al talud, el cual presentaba problemas de alto grado de saturación, 
 16 
además dicho sector también presentaba factores geológicos determinantes que 
tienen que ser analizados. 
El proyecto de grado será darle estabilidad al talud del PR 55 + 950 de la vía 
Manizales – Mariquita de la ruta 50 – 06 y así poder controlar posibles 
deslizamientos en un futuro. 
 
1.4 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 
 
¿Como evitar el deslizamiento del talud por la inestabilidad en el suelo en el PR 
55 + 950 en la vía Manizales – Mariquita? 
 
1.5 JUSTIFICACION 
 
Propietarios tanto municipales como privados estaban buscando diseños que 
correspondieran a las pautas regulatorias y a la vez protegieran el ambiente local, 
tratando de combinar la máxima capacidad de disposición con costos mínimos de 
construcción, operación y mantenimiento. 
 
Dicho proyecto se pretende realizar con el fin de dar paso a una vía importante 
que comunica al departamento del Tolima con el departamento de Caldas en el 
PR 55 + 950, vía importante para el paso del sector del comercio y actividades 
 17 
turísticas. Motivo por el cual se hizo evidente dar una pronta solución para 
asegurar el tráfico permanente y evitar el cierre de la vía. 
 
Se debió llevar a cabo una restauración total de la vía entre el PR 55 + 950 - PR 
56 + 010 y se debió analizar en conjunto varios aspectos entre ellos y el más 
delicado la intervención del talud, por ser una falla geológica, por presentar un alto 
grado de saturación y porque al estabilizar el talud se pudo ampliar 
provisionalmente la banca. 
 
Dicha investigación se vio concentrada en factores que permitieron estabilizar el 
talud y generar varias alternativas desde el punto de vista geológico y geotécnico. 
 
Se pretendió determinar la mejor solución ante la inestabilidad de la ladera 
superior. 
Este proyecto mereció desarrollarse como proyecto de grado por tener aspectos 
geológicos importantes como lo es una falla geológica. 
Por tener aspectos geotécnicos importantes ya que dicho sector había presentado 
antecedentes de asentamientos que en la actualidad no se ha podido solucionar 
Además hubo un proceso intenso de erosión que debe ser tratada. 
Fue claro dar una solución definitiva del problema y crear actividades 
ambientales de protección y reforestación de la ladera superior. 
 
 18 
1.6 OBJETIVOS 
 
1.6.1 Objetivo general ( OJO redacción 
Formular soluciones para la estabilización del talud y afirmación del suelo en el 
PR55+950 con el fin de tener un transito permanente, con un optimo nivel de 
servicio, reduciendo así los costos de transporte y tiempos de viaje. 
 
1.6.2 Objetivos específicos Producto de la acción complementar 
 Realizar el estudio y la clasificación del suelo 
 Evaluar la presencia de agua en el tramo 
 Determinar las causas de los deslizamientos 
 Mejoramiento de infraestructura vial 
 Aumento de seguridad para los usuarios de la vía 
 Ahorro en tiempos de viaje 
 Ahorro en tiempos de operación 
 Beneficios socio – económicos 
 Incremento en el transporte de pasajeros y de mercancías 
 
 
 
 
 
 19 
2. MARCO REFERENCIAL 
 
2.1 MARCO TEÓRICO 
 
Los deslizamientos son uno de los procesos geológicos más destructivos que 
afectan a los humanos, causando miles de muertes y daño en las propiedades por 
valor de decenas de billones de dólares cada año (Brabb-1989); sin embargo, muy 
pocas personas son conscientes de su importancia. El 90% de las pérdidas por 
deslizamientos son evitables si el problema se identifica con anterioridad y se 
toman medidas de prevención o control1. 
 
Un talud es una masa de tierra que no es plana sino que posee pendiente o 
cambios de altura significativos. En el lenguaje técnico se define como ladera 
cuando su conformación actual tuvo como origen un proceso natural y talud 
cuando se conformó artificialmente. 
 
 
1
 SUÁREZ DÍAZ, Jaime. Deslizamientos y Estabilidad de Taludes en Zonas Tropicales. Bucaramanga. 1998, 
p. 1 
 
 
 20 
El estudio de estabilidad de taludes integra varias disciplinas como son la 
geotecnia, la geología y la hidrología y se basa en la integración de dos tipos de 
fuerzas: 
 
 Fuerzas estabilizantes o resistentes (resistencia al corte del material). 
 Fuerzas inestabilizantes o movilizantes. 
 
Las fuerzas estabilizantes son las que se oponen a las modificaciones o 
variaciones que pueda llegar a tener el cuerpo del talud, y las fuerzas 
inestabilizantes o movilizantes son aquellas que de una u otra manera modifican o 
alteran su estado actual. 
Aunque estos tipos de fuerzas dependen de la condición en que se encuentra el 
talud a estudiar y del lugar donde se encuentren aplicadas, en general, los 
estudios se concentran en tres cargas principales: 
 
 La gravedad: ésta hace relación al peso de los materiales que conforman 
el talud. Al contrario de lo que se podría pensar esta fuerza no siempre 
desestabiliza el talud ya que su efecto en buena medida depende de la 
disposición espacial de los materiales que lo conforman. 
 Resistencia intrínseca de los materiales que conforman el talud: ésta hace 
referencia a las fuerzas internas que poseen los materiales que conforman 
el talud, como son, la cohesión y la fricción. 
 21 
 Efectos del agua presente en los materiales que conforman el talud: esta 
fuerza es quizá una de las mayores causales de deslizamientos, ya que la 
presencia de agua reduce notablemente la resistencia del terreno, sus 
efectos mas importantes son: 
 
a) Reducción de la resistencia al corte de los planos de rotura al disminuir 
la tensión normal efectiva. 
b) La presión ejercida sobre grietas de tracción aumenta las fuerzas que 
tienden al deslizamiento. 
c) Aumento del peso del material por saturación. 
d) Erosión interna por flujo subsuperficial o subterráneo. 
e) Meteorización y cambios en la composición mineralógica de los 
materiales. 
Además de los parámetros mencionados, es esencial reconocer los factores que 
influyen en la estabilidad de taludes. Las causales de deslizamiento se pueden 
dividir, según su origen, en cuatro grandes categorías que se describen a 
continuación. 
 
2.1.1 Factores que influyen la estabilidad de taludes 
 
 22 
2.1.1.1 Condiciones del terreno2. 
 
 Material de comportamiento plástico débil. 
 Material sensible. 
 Material colapsado. 
 Material meteorizado. 
 Material fallado por corte. 
 Material fisurado o con discontinuidades. 
 Discontinuidades orientadas desfavorablemente (estratificación, 
esquistosidad y clivaje). 
 Discontinuidades orientadas desfavorablemente (fallas o contactos 
sedimentarios). 
 Contraste en la permeabilidad y sus efectossobre el agua del terreno. 
 Contraste de rigidez (material rígido y denso sobre materiales plásticos). 
 
2.1.1.2 Procesos geomorfológicos. 
 
 Movimiento tectónico. 
 Actividad volcánica. 
 Avance y retroceso de glaciares. 
 Socavación de la pata del talud por corrientes de agua. 
 
2
 Ibid., p.29. 
 23 
 Erosión de la pata del talud por glaciares. 
 Socavación de la pata del talud por oleaje. 
 Socavación de las márgenes de ríos. 
 Erosión subterránea (disolución, tubificación). 
 Carga por sedimentación en la cresta del talud. 
 Remoción de la vegetación (por erosión, quemas, sequía). 
 
2.1.1.3 Procesos físicos. 
 
 Lluvias intensas de corta duración. 
 Descongelamiento rápido de nieves perpetuas 
 Precipitaciones prolongadas. 
 Desembalse rápido seguido de flujos, o rompimiento de presas naturales. 
 Terremotos. 
 Erupción volcánica. 
 Rompimiento de lagos en cráteres. 
 Deshielo. 
 Meteorización por congelamiento/ deshielo. 
 Meteorización por contracción y expansión de suelos. 
 
 
 
 24 
2.1.1.4 Procesos humanos. 
 
 Excavación de la pata del talud. 
 Carga de la cresta del talud. 
 Desembalse rápido de presas. 
 Irrigación. 
 Mantenimiento defectuoso del sistema de drenaje. 
 Escapes de agua de las tuberías. 
 Remoción de la vegetación por deforestación. 
 Explotación minera. 
 Disposición muy suelta de los rellenos de estériles. 
 Vibración artificial (por tráfico, hincado de pilotes, maquinaria pesada.)3 
 
Los aspectos indicados anteriormente conllevan a una clasificación de 
movimientos de falla de taludes, para Colombia se ha adoptado el sistema de 
clasificación de Varnes (1978), que clasifica los deslizamientos en ocho grandes 
grupos los cuales se describen a continuación. 
 
 
 
 
3
 Ibid., p. 30. 
 
 25 
Caídas. 
 
Las caídas son desprendimientos de material de cualquier tamaño en un talud de 
pendiente fuerte, a lo largo de una superficie, a través del aire por caída libre, a 
saltos o rodando. (Figuras 1 a 3). 
 
 
 
Figura 1. Caídas de bloque por gravedad en roca fracturada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2. Caídas de bloques rodando. 
 
Bloqueos inestables 
Afloramientos de agua 
Bloque caídos 
Suelo 
Discontinuidades 
 26 
. 
 
 
Figura 3. Mecanismos de falla de caídas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
El movimiento es muy rápido a extremadamente rápido y puede o no, ser 
precedido de movimientos menores que conduzcan a la separación progresiva o 
inclinación del bloque o masa de material. 
Material poco 
Resistente a la 
Erosión (lutita) 
Roca resistente a la 
Erosión (arenisca o 
Caliza) 
a. Erosión diferencial b. Presiones de tierra 
en juntas 
Junta llena de agua 
c. Presión hidrostática 
d. Facturación por 
explosiones 
Cuerpo de agua 
e. Cuerpo de agua en 
material homogéneo 
Cuerpo de agua 
f. Cuerpo de agua en 
materiales de resistencia 
diferente a la erosión 
 27 
La observación muestra que los movimientos tienden a comportarse como caídas 
de caída libre cuando la pendiente superficial es de más de 75 grados. En taludes 
de ángulo menor generalmente, los materiales rebotan y tienden a rodar. 
 
Las “caídas de roca” corresponden a bloques de roca relativamente sana, las 
caídas de residuos o detritos están compuestos por fragmentos de materiales 
pétreos y las caídos de tierra corresponden a materiales compuestos de partículas 
pequeñas de suelo o masas blandas (Figura 4). 
 
Figura 4. Esquema de caídos de roca y residuos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Wyllie y Norrish (1996) indican como causas de las caídas de roca en California la 
lluvia, la roca fracturada, el viento, la escorrentía, las fracturas planares adversas, 
el movimiento de los animales, la erosión diferencial, las raíces de los árboles, los 
a. Caída de rocas b. Caída de residuos 
 28 
nacimientos de agua, las vibraciones de maquinaria y vehículos; y la 
descomposición del suelo. 
Deben incluirse adicionalmente, los terremotos, los cortes de las vías, la 
explotación de materiales y las actividades antrópicas. 
 
Inclinación o volteo. 
 
Este tipo de movimiento consiste en una rotación hacia adelante de un bloque o 
de varios bloques de roca con centro de giro por debajo del centro de gravedad 
del bloque (Figura 5). 
 
Las fuerzas que este tipo de movimientos producen son generadas por bloque 
adyacentes, por la acción del agua en las grietas o juntas, por expansiones y por 
movimientos sísmicos. 
 
Estos deslizamientos pueden abarcar zonas muy pequeñas o incluir volúmenes de 
material de varios millones de metros cúbicos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 29 
Figura 5. Volteo o inclinación en materiales residuales. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dependiendo de las características geométricas y de la estructura geológica, la 
inclinación de taludes puede generar fallas que varían de extremadamente lentas 
a extremadamente rápidas. (Figuras 6 y 7). Las características de la estructura de 
la formación geológica determinan la forma de ocurrencia de la falla. 
Figura 6. Proceso de falla por volteo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Grieta de tensión 
Grieta de tensión 
Material de lutita 
blanda o erosionable 
Cavidad o vacío 
Caídas 
 30 
Figura 7. Volteo que puede generar un desmoronamiento en el talud o falla en escalera 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Reptación. 
 
La reptación consiste en movimientos muy lentos a extremadamente lentos del 
suelo subsuperficial sin una superficie de falla definida. Generalmente, el 
movimiento es de unos pocos centímetros al año y afecta a grandes áreas de 
terreno (Figura 8). 
Este tipo de falla se a atribuye a alteraciones climáticas relacionadas con los 
procesos de humedecimiento y secado en suelos, usualmente, muy blandos o 
alterados. 
 
La reptación puede preceder a movimientos más rápidos como los flujos o 
deslizamientos. 
 
 31 
 
Figura 8. Esquema de un proceso de reptación. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Deslizamiento. 
 
Este tipo de movimiento consiste en un desplazamiento de corte a lo largo de una 
o varias superficies de falla, que pueden detectarse fácilmente dentro de una 
zona relativamente definida (Figura 9). El movimiento puede ser progresivo, o sea, 
que no se inicia simultáneamente a lo largo de toda, la que sería, la superficie de 
falla. 
 
Los deslizamientos pueden ser de una sola masa que se mueve o pueden 
comprender varias masas semi-independientes. 
 
 32 
Los deslizamientos pueden obedecer a procesos naturales o a desestabilización 
de masas de tierra por el efecto de cortes, rellenos, deforestación, etc. 
 
Figura 9. Deslizamiento en suelos blandos. 
 
 
 
Los deslizamientos se dividen en deslizamientos rotacionales y en deslizamientos 
translacionales o planares. Esta diferenciación es importante porque puede definir 
el método de análisis y estabilización a emplearse. 
 
Deslizamiento rotacional. 
 
En un deslizamiento rotacional la superficie de falla de forma circular con centro de 
giro localizado por encima del centro de gravedad de la masa deslizante (Figura 
10). 
 33 
Visto en planta, el deslizamiento posee una serie de agrietamientos concéntricos y 
cóncavos en la dirección del movimiento. El movimiento produce un área superior 
de hundimiento y otra inferior de deslizamiento generándose comúnmente, flujos 
de materiales por debajo del pie del deslizamiento. 
 
En muchos deslizamientos rotacionales se forma una superficie cóncava en forma 
de cuchara. Generalmente, el escarpe debajo de la corona tiende a ser 
semivertical, lo cual facilita la ocurrencia de movimientos retrogresivos. 
 
Figura 10. Deslizamiento rotacional típico. 
 
 
Los deslizamientos estrictamente rotacionales ocurren usualmente,en suelos 
homogéneos, naturales o artificiales. 
Deslizamiento translaciónal. 
 34 
En el deslizamiento translaciónal el movimiento de la masa se desplaza hacia 
fuera o hacia abajo, a lo largo de una superficie más o menos plana o ligeramente 
ondulada y tiene muy poco o nada de movimiento de rotación o volteo (Figura 11). 
 
Los movimientos translacionales ocurren por superficies de debilidad tales como 
fallas, juntas, fracturas, planos de estratificación y zonas de cambio de estado de 
meteorización que corresponden en términos cuantitativos a cambios en la 
resistencia al corte de los materiales o por el contacto entre la roca y materiales 
blandos o coluviones. En muchos deslizamientos translacionales la masa se 
deforma y/o rompe y puede convertirse en flujo. 
 
Figura 11. Deslizamiento translaciónal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esparcimiento lateral. 
 35 
En los esparcimientos laterales el modo de movimiento dominante es la extensión 
lateral acomodada por fracturas de corte y tensión. El mecanismo de falla puede 
incluir elementos no solo de rotación y translación sino también de flujo. (Figura 
12). 
 
Generalmente, los movimientos son complejos y difíciles de caracterizar. La tasa 
de movimiento es por lo general extremadamente lenta. 
 
Los esparcimientos laterales pueden ocurrir en masas de roca sobre suelos 
plásticos y también se forman en suelos finos, tales como arcillas y limos 
sensitivos que pierden gran parte de su resistencia al remoldearse. 
Figura 12. Esquema de un esparcimiento lateral 
 
 
 
 
 
 
 
Flujo
. 
 
En un flujo existen movimientos relativos de las partículas o bloques pequeños 
dentro de una masa que se mueve o desliza sobre una superficie de falla. Los 
 36 
flujos pueden ser lentos o rápidos (Figura 13), así como secos o húmedos y los 
puede haber de roca, de residuos o de suelo o tierra. 
 
La ocurrencia de flujos está generalmente, relacionada con la saturación de los 
materiales subsuperficiales. Algunos suelos absorben agua muy fácilmente 
cuando son alterados, fracturados o agrietados por un deslizamiento inicial y esta 
saturación conduce a la formación de un flujo. 
 
Algunos flujos pueden resultar de la alteración de suelos muy sensitivos tales 
como sedimentos no consolidados. 
 
Figura 13. Flujos de diferentes velocidades 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 37 
Avalancha. 
 
En las avalanchas la falla progresiva es muy rápida y el flujo desciende formando 
una especie de “ríos de roca y suelo”. Estos flujos comúnmente se relacionan con 
lluvias ocasionales de índices pluviométricos excepcionales muy altos, deshielo de 
nevados o movimientos sísmicos en zonas de alta montaña y la ausencia de 
vegetación, aunque es un factor influyente, no es un prerrequisito para que 
ocurran. 
 
Las avalanchas son generadas a partir de un gran aporte de materiales de uno o 
varios deslizamientos o flujos combinados con un volumen importante de agua, los 
cuales forman una masa de comportamiento de líquido viscoso que puede lograr 
velocidades muy altas con un gran poder destructivo y que corresponden 
generalmente, a fenómenos regionales dentro de una cuenca de drenaje. Las 
avalanchas pueden alcanzar velocidades de más de 50 metros por segundo en 
algunos casos. 
 
Movimientos complejos. 
 
Con mucha frecuencia los movimientos de un talud incluyen una combinación de 
dos o más de los principales tipos de desplazamiento descritos anteriormente, 
este tipo de movimientos se les denomina como Complejo. Adicionalmente, un tipo 
 38 
de proceso activo puede convertirse en otro a medida que progresa el fenómeno 
de desintegración; es así como una inclinación puede terminar en caído o un 
deslizamiento en flujo.4 
Para que estos tipos de movimientos de masa sucedan o no, dependerá de las 
propiedades mecánicas del suelo, pues estas podrán influir en el comportamiento 
del talud. Debido a esto se hace necesario el estudio de las fuerzas internas del 
suelo como son, ángulo de fricción y cohesión (resistencia al corte). 
 
La resistencia al corte de una masa de suelo es la resistencia interna por unidad 
de área que la masa de suelo puede oponer, a la falla y el deslizamiento, a lo largo 
de algún plano interno. 
 
 Se debe entender la resistencia al corte de un suelo para poder analizar 
problemas de estabilidad de suelos tales como capacidad de soporte, estabilidad 
de taludes y empuje de tierras sobre estructuras de contención. 
 
En resumen la resistencia al corte se puede definir como el esfuerzo cortante que 
corresponde a la condición de falla. 
 
 
 
4
 SUÁREZ DÍAZ, Jaime. Deslizamientos y Estabilidad de Taludes en Zonas Tropicales. Bucaramanga. 1998, 
p. 12-24. 
 39 
 
 Donde: 
 
 
 
 
 
 
Figura 14. Circulo de Mohr y envolvente de falla 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Es común en el estudio de la estabilidad de taludes definir un factor de seguridad 
(FS), obtenido de un análisis matemático de estabilidad. El factor de seguridad es 
posible definirlo entonces, como aquel factor por el cual pueden reducirse los 
Φ 
c 
σ tan Φ 
σ3 σ2 σ1 
∆σ 
σ 
τ 
σ3 
σ3 
σ3 σ3 
∆σ 



tan''
'
tan0



CS
t
C tecorEsfuerzo tan
CohesiónC 
inicialEsfuerzo0
ernafriccióndeÁngulo int
efectivoEsfuerzo'totalEsfuerzot 
porosdeesiónPr
cortealsistenciaS Re
 40 
parámetros de resistencia al corte disponible, para llevar al talud a un estado de 
equilibrio limite a lo largo de una superficie de falla determinada. 
 
El factor de seguridad calculado para un talud dado no está definido en forma 
única mediante los métodos de análisis de uso corriente, sino que de hecho varía 
según las suposiciones que se hagan. Además, el factor de seguridad no es 
constante al lo largo de una superficie de falla. A continuación se presenta una 
tabla de valores recomendados del factor de seguridad considerando el efecto de 
las precipitaciones, así como de las posibles consecuencias de la falla, aplicables 
tanto a taludes existentes como proyectados. 
 
Se debe recordar que se trata solo de valores recomendados y que la selección 
final del factor de seguridad mas apropiado dependerá de cada situación particular 
que se analice. 
 
Tabla 1. Factores de seguridad recomendables
5
 
 Riesgo a la vida 
Riesgo económico Despreciable Bajo Alto 
Despreciable > 1,1 1,25 1,5 
Bajo 1,2 1,3 1,5 
Alto 1,4 1,5 > 1,5 
 
 
5
 Ibid., p. 118. 
 41 
En la tabla 1, se presentan algunas características de los métodos de equilibrio límite que 
se utilizan con frecuencia en los análisis de estabilidad. 
 
Tabla 2. Métodos de análisis de estabilidad de taludes
6
. 
Método Superficies 
De falla 
Equilibrio Características 
Fellenius 
(1927) 
Circular. De fuerzas 
Este método no tiene en cuenta las fuerzas entre las 
dovelas y no satisface equilibrio de fuerzas, tanto para la 
masa deslizada como para dovela individuales. Sin 
embargo, este método es utilizado por su procedimiento 
simple. Muy impreciso para taludes planos con alta 
presión de poros. Factores de seguridad bajos 
Bishop 
Simplificado 
(1955) 
Circular. De momentos 
Asume que todas las fuerzas de cortante entre dovelas 
son cero. Reduciendo el número de incógnitas. La 
solución es sobredeterminada debido a que no se 
establecen condiciones de equilibrio para una sola dovela. 
Jambu 
Simplificado 
(1968) 
Cualquier 
forma de 
superficie 
de 
falla. 
De fuerzas 
Al igual que Bishop asume que no hay fuerza cortante 
entre dovelas. La solución es sobredeterminada que no 
satisface completamente las condiciones de equilibrio de 
momentos. Sin embargo, Janbú utiliza un factor de 
corrección Fo para tener en cuenta este posible error. Los 
factores de seguridadson bajos. 
Sueco 
Modificado 
(1970) 
Cualquier 
forma de 
superficie 
de falla. 
De fuerzas 
Supone que las fuerzas tienen la misma dirección que la 
superficie del terreno. Los factores de seguridad son 
generalmente altos. 
 
Lowe y 
Karafiath 
(1960) 
Cualquier 
forma de 
superficie 
de 
falla. 
De fuerzas 
Asume que las fuerzas entre partículas están inclinados a 
un ángulo igual al promedio de la superficie del terreno y 
las bases de las dovelas. Esta simplificación deja una 
serie de incógnitas y no satisface el equilibrio de 
momentos. Se considera el más preciso de los métodos 
de equilibrio de fuerzas. 
Spencer 
(1967) 
Cualquier 
forma de 
superficie 
de falla. 
Momentos y 
fuerzas 
Asume que la inclinación de las fuerzas laterales son las 
mismas para cada tajada. Rigurosamente satisface el 
equilibrio estático asumiendo que la fuerza resultante entre 
tajadas tiene una inclinación constante pero desconocida. 
Morngenstern 
y 
Price 
(1965) 
Cualquier 
forma de 
superficie 
de 
falla. 
Momentos y 
fuerzas 
Asume que las fuerzas laterales siguen un sistema 
predeterminado. El método es muy similar al método 
Spencer con la diferencia que la inclinación de la 
resultante de las fuerzas entre dovelas se asume que 
varía de acuerdo a una función arbitraria. 
 
6
Ibid., p. 122. 
 
 42 
Sarma 
(1973) 
Cualquier 
forma de 
superficie 
de 
falla. 
Momentos y 
fuerzas 
Asume que las magnitudes de las fuerzas verticales 
siguen un sistema predeterminado. Utiliza el método de 
las dovelas para calcular la magnitud de un coeficiente 
sísmico requerido para producir la falla. Esto permite 
desarrollar una relación entre el coeficiente sísmico y el 
factor de seguridad. El factor de seguridad estático 
corresponde al caso de cero coeficiente sísmico. Satisface 
todas las condiciones de equilibrio; sin embargo, la 
superficie de falla correspondiente es muy diferente a la 
determinada utilizando otros procedimientos más 
convencionales. 
Elementos 
Finitos 
Cualquier 
forma de 
superficie 
de falla. 
Analiza 
Esfuerzos y 
deformaciones 
Satisface todas las condiciones de esfuerzo. Se obtienen 
esfuerzos y deformaciones en los nodos de los elementos, 
pero no se obtiene un factor de seguridad. 
Espiral 
logarítmica 
Espiral 
logarítmica 
Momentos y 
fuerzas 
Existen diferentes métodos con diversas condiciones de 
equilibrio. 
 
2.1.2 Métodos de estabilización. Se puede reconformar un talud de corte para 
incrementar su estabilidad por diferentes métodos. Los más utilizados son 
los siguientes: 
 
 Tendido y conformación del talud. El tendido de un talud de corte es un 
método apropiado y económico que se utiliza para repara deslizamientos 
pequeño y medianos poco profundos. También es conveniente en 
excavaciones de cortes nuevos o como medida correctiva de 
deslizamientos incipientes. Tender el talud resulta ser lo mas indicado en 
condiciones desfavorables como meteorización, fracturación, acción del 
agua o por tratarse de materiales diferentes de los que predominan en un 
tramo. 
 Terraceo o escalonamiento del talud. Este método se aplica propiamente a 
taludes empinados en los que el tendido es difícil y es una medida bastante 
 43 
útil en carácter preventivo pero requiere consideraciones de diseño 
cuidadosas. El terraceo ayuda a controlar la erosión y a retener detritos 
provenientes de deslizamientos pequeños. El talud se debe terracear de tal 
forma que el agua de escorrentía sea recolectada y conducida fuera del 
área de deslizamiento. 
 Construcción de trincheras estabilizantes. Las trincheras estabilizantes 
aumentan la resistencia a la falla y sirven además como drenajes 
profundos. Estas deben extenderse en la mayor parte de la zona inestable, 
o al menos en toda la longitud de la pata y deben ser llevadas hasta la roca 
o por lo menos hasta terreno muy firme bien por debajo de la superficie de 
rotura. 
 Construcción de rellenos de contrapeso de suelo y roca en la pata del talud. 
Son utilizados principalmente para proporcionar fuerzas resistentes en la 
pata del talud fallado. También se utiliza para reparar pequeños 
deslizamientos en los que la pata del talud este sobre empinado como 
resultado de la erosión o la construcción deficiente. El volumen de relleno 
de contrapeso puede estar entre la cuarta parte y la mitad del volumen de la 
masa de suelo inestable, y puede extenderse mas allá del área fallada, este 
no deberá colocarse en una posición tal que se incrementen las fuerza 
inestabilizantes en la masa de falla7. 
 
 
7
 INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS, Op. Cit., p. 232 
 44 
 Bioingeniería. La bioingeniería del suelo y la estabilización biotécnica son 
técnicas de tratamiento de taludes en las que se utiliza la vegetación como 
elemento principal de estabilización y control de la erosión. 
 
Cada una de estas técnicas comprende las siguientes actuaciones: 
 
 Estabilización biotécnica. Este término hace referencia al uso integrado o 
combinado de elemento vegetales vivos y componentes mecánicos o 
estructurales inertes. Los componentes inertes comprenden una amplia 
gama de materiales: hormigón, madera, piedra, goetextiles, geomallas, etc. 
 
Bioingeniería del suelo. Hace referencia principalmente a la utilización de plantas 
completas o fragmentos de tallos, raíces o ramas con capacidad de enraizar y 
desarrollar una planta adulta completa. 
2.2 MARCO CONCEPTUAL 
2.2.1 Talud : masa de tierra que no es plana sino que posee pendiente o cambios 
de altura significativos. En la literatura técnica se define como ladera cuando su 
conformación actual tuvo como origen un proceso natural y talud cuando se 
conformó artificialmente. 
 45 
Las laderas que han permanecido estables por muchos años pueden fallar en 
forma imprevista debido a cambios topográficos, sismicidad, flujos de agua 
subterránea, cambios en la resistencia del suelo, meteorización o factores de tipo 
antrópico o natural que modifiquen su estado natural de estabilidad. 
Los taludes se pueden agrupar en tres categorías generales: Los terraplenes, los 
cortes de laderas naturales y los muros de contención. Además, se pueden 
presentar combinaciones de los diversos tipos de taludes y laderas.8 
 
Figura 14. Nomenclatura de taludes y laderas. 
 
 
8
 SUÁREZ DÍAZ, Jaime. Deslizamientos y Estabilidad de Taludes en Zonas Tropicales. Bucaramanga. 1998, 
p. 2 
 
 
 46 
En el talud o ladera se definen los siguientes elementos constitutivos: 
 Altura villeta 
Es la distancia vertical entre el pie y la cabeza, la cual se presenta claramente 
definida en taludes artificiales pero es complicada de cuantificar en las laderas 
debido a que el pie y la cabeza no son accidentes topográficos bien marcados. 
 Pie 
Corresponde al sitio de cambio brusco de pendiente en la parte inferior. 
 Cabeza o escarpe 
Se refiere al sitio de cambio brusco de pendiente en la parte superior. 
 Altura de nivel freático 
Distancia vertical desde el pie del talud o ladera hasta el nivel de agua medida 
debajo de la cabeza. 
 Pendiente 
Es la medida de la inclinación del talud o ladera. Puede medirse en grados, en 
porcentaje o en relación m/1, en la cual m es la distancia horizontal que 
corresponde a una unidad de distancia vertical. 
Ejemplo: Pendiente: 45o, 100%, o 1H:1V. 
 
 47 
Existen, además, otros factores topográficos que se requiere definir como son 
longitud, convexidad (vertical), curvatura (horizontal) y área de cuenca de 
drenaje, los cuales pueden tener influencia sobre el comportamiento geotécnico 
del talud. 
2.2.2 Procesos de movimiento 
Los procesos geotécnicos activos de los taludes y laderas corresponden 
generalmente, a movimientos hacia abajo y hacia afuera de los materiales que 
conforman un talud de roca, suelo natural o relleno,o una combinación de ellos. 
Los movimientos ocurren generalmente, a lo largo de superficies de falla, por 
caída libre, movimientos de masa, erosión o flujos. Algunos segmentos del talud 
o ladera pueden moverse hacia arriba, mientras otros se mueven hacia abajo. 
 48 
Figura 16. Nomenclatura de un deslizamiento. 
 
En la figura 16. se muestra un deslizamiento o movimiento en masa típico, con 
sus diversas partes cuya nomenclatura es la siguiente: 
 Escarpe principal 
Corresponde a una superficie muy inclinada a lo largo de la periferia del área en 
movimiento, causado por el desplazamiento del material fuera del terreno 
original. La continuación de la superficie del escarpe dentro del material forma 
la superficie de falla. 
 49 
 Escarpe secundario 
Una superficie muy inclinada producida por desplazamientos diferenciales 
dentro de la masa que se mueve. 
 Cabeza 
Las partes superiores del material que se mueve a lo largo del contacto entre el 
material perturbado y el escarpe principal. 
 Cima 
El punto más alto del contacto entre el material perturbado y el escarpe principal. 
 Corona 
El material que se encuentra en el sitio, prácticamente inalterado y adyacente a la 
parte más alta del escarpe principal. 
 
 Superficie de falla 
Corresponde al área debajo del movimiento que delimita el volumen de material 
 50 
desplazado. El volumen de suelo debajo de la superficie de falla no se mueve. 
 Pie de la superficie de falla 
La línea de interceptación (algunas veces tapada) entre la parte inferior de la 
superficie de rotura y la superficie original del terreno. 
 Base 
El área cubierta por el material perturbado abajo del pie de la superficie de falla. 
 Punta o uña 
El punto de la base que se encuentra a más distancia de la cima. 
 Costado o flanco 
Un lado (perfil lateral) del movimiento. 
 Superficie original del terreno 
La superficie que existía antes de que se presentara el movimiento. 
 Derecha e izquierda 
Para describir un deslizamiento se prefiere usar la orientación geográfica, pero si 
 51 
se emplean las palabras derecha e izquierda debe referirse al deslizamiento 
observado desde la corona mirando hacia el pie. 
2.2.3 DIMENSIONES 
Para definir las dimensiones de un movimiento se utiliza la terminología 
recomendada por el IAEG (Figura 18): 
 
1. Ancho de la masa desplazada Wd 
Ancho máximo de la masa desplazada perpendicularmente a la longitud, Ld. 
2. Ancho de la superficie de falla Wr 
Ancho máximo entre los flancos del deslizamiento perpendicularmente a la 
longitud Lr. 
 52 
3. Longitud de la masa deslizada Ld 
Distancia mínima entre la punta y la cabeza. 
4. Longitud de la superficie de falla Lr 
Distancia mínima desde el pie de la superficie de falla y la corona. 
5. Profundidad de la masa desplazada Dd 
Máxima profundidad de la masa movida perpendicular al plano conformado por 
Wd y Ld 
6. Profundidad de la superficie de falla Dr 
Máxima profundidad de la superficie de falla con respecto a la superficie original 
del terreno, medida perpendicularmente al plano conformado por Wr y Lr. 
7. Longitud total L 
Distancia mínima desde la punta a la corona del deslizamiento. 
8. Longitud de la línea central Lcl 
Distancia desde la punta o uña hasta la corona del deslizamiento a lo largo de 
puntos sobre la superficie original equidistantes de los bordes laterales o flancos. 
 53 
2.2.4 Etapas en el proceso de falla 
La clasificación de deslizamientos pretende describir e identificar los cuerpos que 
están en movimiento relativo. Las clasificaciones existentes son esencialmente 
geomorfológicas y solamente algunas de ellas introducen consideraciones 
mecánicas o propiamente geológicas. 
Las caracterizaciones geotécnicas son necesarias y por esta razón, las 
clasificaciones eminentemente topográficas y morfológicas, como las propuestas 
por Varnes (1978), Hutchinson (1988), etc., deben adaptarse a las condiciones 
verdaderas de los movimientos. 
En este orden de ideas se deben considerar cuatro etapas diferentes en la 
clasificación de los movimientos: 
a. Etapa de deterioro o antes de la falla donde el suelo es esencialmente intacto. 
b. Etapa de falla caracterizada por la formación de una superficie de falla o el 
movimiento de una masa importante de material. 
 54 
c. La etapa post-falla que incluye los movimientos de la masa involucrada en un 
deslizamiento desde el momento de la falla y hasta el preciso instante en el cual 
se detiene totalmente. 
d. La etapa de posible reactivación en la cual pueden ocurrir movimientos que 
pueden considerarse como una nueva falla, e incluye las tres etapas anteriores. 
2.3 MARCO NORMATIVO 
 
La realización de esta investigación se regirá por las normas de ensayos de 
materiales para carreteras tomo l (suelos) del instituto nacional de vías INVIAS. 
 
Tabla 3. Relación de normas INVIAS.
9 
 
NORMA 
 
TÍTULO 
 
OBJETO 
I.N.V.E - 
102 
 
Descripción e 
identificación 
de suelos. 
 
Esta práctica describe un procedimiento para identificar suelos y se 
basa en el sistema de clasificación convencional. La identificación se 
hace mediante un examen visual y por medio de ensayos manuales. 
 
I.N.V.E - 
123 
Análisis 
granulométrico 
de suelos por 
tamizado 
 
El análisis granulométrico tiene por objeto la determinación cuantitativa 
de la distribución de tamaños de partículas de suelo. Esta norma 
describe el método para determinar los porcentajes de suelo que pasan 
por los distintos tamices de la serie empleada en el ensayo, hasta el No 
200 
 
9
 INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS. Normas de ensayo de materiales para carreteras. Colombia. 1998. 
 
 55 
 
I.N.V.E - 
124 
Análisis 
granulométrico 
de suelos por 
medio de 
hidrómetro 
 
El análisis hidrométrico se basa en la ley de Stokes, la cual relaciona la 
velocidad de una esfera, cayendo libremente a través de un fluido, con 
el diámetro de la esfera. El hidrómetro se usa para determinar el 
porcentaje de partículas de suelo dispersados, que permanecen en 
suspensión en un determinado tiempo. 
 
I.N.V.E - 
125 
 
Determinación 
del límite 
liquido de los 
suelos. 
 
El límite líquido de un suelo es el contenido de humedad expresado en 
porcentaje del suelo secado en el horno, cuando este se halla en el 
límite entre el estado líquido y el estado plástico. Para los fines de esta 
especificación, cualquier valor observado o calculado deberá 
aproximarse al centésimo. 
 
I.N.V.E – 
126 
Limite liquido e 
índice de 
plasticidad 
 
El objeto de este ensayo es la determinación en el laboratorio del límite 
plástico de un suelo, y el cálculo del índice de plasticidad si se conoce 
el límite liquido del mismo suelo. 
Se denomina límite plástico a la humedad mas baja con la que pueden 
formarse cilindros de suelo de unos 3mm (1/8 in) de diámetro, rodando 
dicho suelo entre la palma de la mano y una superficie lisa, sin que 
dichos cilindros se desmoronen. 
 
 
 
 
I.N.V.E – 
128 
Determinación 
del peso 
especifico de 
los suelos 
 
Este método de ensayo se utiliza para determinar el peso específico de 
los suelos por medio de un picnómetro. 
Es la relación entre el peso en el aire de un cierto volumen de sólidos a 
una temperatura dada y el peso en el aire del mismo volumen de agua 
destilada a la misma temperatura. 
 
 
 
 
I.N.V.E – 
 
 
 
Compresión 
 
Resistencia a la compresión inconfinada, es la carga por unidad de 
área a la cual una probeta de suelo Este método se refiere a determinar 
la resistencia a la compresión inconfinada de suelos bajo condiciones 
 56 
152 inconfinada inalteradas, aplicando una carga axial, usando cualquiera de los 
métodos de resistencia controlada 
 
I.N.V.E - 
154 
 
Determinación 
de la 
resistencia al 
corte método 
de corte 
directo 
 
 
Esta norma tiene por objeto establecer elprocedimiento de ensayo para 
determinar la resistencia al corte de una muestra de suelo empleando 
el método de corte directo. Este ensayo puede realizarse sobre todos 
los tipos de suelo, con muestras inalteradas 
 
I.N.V.E - Peso unitario 
 
El peso unitario de un suelo está controlado por el peso de los 
minerales que lo componen y por la densidad de su estructura. Por lo 
general entre mas denso es un suelo (mayor es su peso unitario) mayor 
es la probabilidad de que resista los movimientos asociados con los 
deslizamientos. 
 
 
 
2.4 MARCO CONTEXTUAL 
 
Este trabajo se realizó en la vía de Manizales a Mariquita, recogiendo una serie 
de muestras de talud y realizando los ensayos en los laboratorios del 
CONSORCIO INCOPLAN LTDA 
Geográficamente el talud esta ubicado en el departamento Caldas La zona se ubica en el 
flanco Oriental de la cordillera Central y hace parte de una serie de rocas metamórficas 
conformadas principalmente por la Formación Cajamarca las cuales están constituidas por 
esquistos grafíticos, cloríticos y además algunos cuerpos intrusivos en forma de pequeños 
 57 
diques. Debido al proceso de levantamiento de la cordillera se han formado paleorelieves 
que poco a poco han venido quedando sepultados tanto por flujos volcánicos (a la base del 
pleistoceno), como de recubrimientos piroclásticos más recientes. Desde el punto de vista 
tectónico la zona presenta franjas de trazas de falla importantes dentro de las cuales se 
destaca la Falla de Palestina que según la cartografía geológica esta ubicada muy cerca de 
la localidad de Padua pero es de recordar que estas fallas regionales presentan fracturas 
satélites y para el caso del K55 muy cercano a ellas deben existir brechas de falla ya que la 
roca está muy cizallada. Por estar ubicada la vía en un terreno a media ladera el equilibrio 
que hay entre las cenizas volcánicas y los suelos residuales se ha visto afectado por la 
construcción de la vía y es así como en la mayoría del contorno de la zona se pueden 
apreciar con frecuencia cicatrices de deslizamientos que afectan tanto la cobertura de la 
ceniza volcánica como el suelo residual. 
 
Desde el punto de vista del drenaje superficial se presenta en general un patrón 
dendrítico es decir no hay una orientación preferencial de los segmentos, 
especialmente debido a la cobertura de cenizas pero cuando la lluvia tiene lugar 
esta se infiltra a través de la ceniza que son permeables alcanzando el suelo 
residual algunas veces es arcilloso y se provocan desprendimientos importantes 
aun en zonas donde no existen vías. 
 
 
 
 58 
Figura 18. Ubicación Geográfica del talud, Vereda las Cintas 
 
 
 
 
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Guaduas
Villeta
Chuguacal
Salida a La Dorada
La Palma
La Dorada
Guarino
Cr El Paso
Espinal
Cr Chicoral
Silvania
Dindal
Salida a Armero
San Felipe TO
Armero
La Sierra TO
Peaje Chinauta
Melgar
Cr Palobayo
Girardot
Chinchina
Club de Tiro
Romelia
Anserma
La Ceiba R
Guatica
Manizales
La Estrella CL
Irra
La Espanola
Montenegro Q
San Felipe Q
Alcala
La Tebaida
Fresno
Delgaditas
La Esperanza CL
Cabecera del Llano
Alvarado
Buenos Aires TO
La Flor
PicalenaCoello TO
Supia
El Palo CL
El Manzano
Cajamarca
Circasia
 59 
 
3. METODOLOGÍA 
 
 
3.1 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN 
 
La metodología desarrollada en el proyecto de investigación “Estabilización del 
talud en el PR 55 + 950 de la vía Mariquita - Manizales, es considerado por 
Tamayo y Tamayo como el tipo de investigación experimental, ya que es la 
recopilación de información, registro e interpretación de las condiciones para así 
hacer un diseño de estabilidad para el talud, que se acomode a la solución de los 
deslizamientos y a la interrupción de transito que se presenta en este tramo de la 
vía. La estabilización de deslizamientos activos o potencialmente inestables es un 
trabajo relativamente complejo, el cual requiere de metodologías de diseño y 
construcción. 
La información que se recogió es la siguiente: geología, hidrología, topografía, 
propiedades del suelo y clima, con esta se procede a hacer el estudio 
concatenándolas y así lograr la estabilización del talud del PR 55 + 950 de la vía 
Mariquita – Manizales. 
 
Para dicho estudio la investigación se dividió en tres fases descritas a 
continuación: 
 60 
FASES DE INVESTIGACIÓN 
Fase 1. Recopilación de datos: 
 
 Visitas de campo 
 Descripción de la localidad 
 Registro fotográfico 
 Recopilación de la información de la zona de trabajo 
 Descripción de la infraestructura existente 
 Análisis del problema 
 Toma de nuestras del suelo por medio de apiques 
 Levantamiento topográfico 
 
Fase 2. Análisis y diseño 
 
 Realización de los laboratorios de suelos sobre muestras de material 
obtenidas en el terreno 
 Elaboración del plano topográfico del sitio 
 Obtención de resultados de los laboratorios 
 Modelación del talud utilizando el programa Stable. 
 Diseño para estabilización del PR 
 61 
 
Fase 3. Revisión: 
 Replanteo y corrección del proyecto 
 
3.2 OBJETO DE ESTUDIO 
El proyecto consistió en hacer un diseño para la estabilización del PR 55 + 950 
de la vía Manizales – Mariquita, logrando así obtener la mejor alternativa viable 
para dar una solución a la interrupción del transito. 
 
3.3 FORMATOS 
Se realizaron ensayos de laboratorio con las muestras de material obtenidas in 
situ realizando una serie de formatos que nos ayudaran a la clasificación de 
dichas muestras. 
 
 Descripción e identificación de suelos Esta práctica describe un 
procedimiento para identificar suelos y se basa en el sistema de 
clasificación convencional. La identificación se hace mediante un examen 
visual y por medio de ensayos manuales. 
 
 62 
 Análisis granulométrico de suelos por tamizado. El análisis granulométrico 
tiene por objeto la determinación cuantitativa de la distribución de tamaños 
de partículas de suelo.(Ver anexo 2) 
 
 Análisis granulométrico de suelos por medio de hidrómetro. El hidrómetro 
se usa para determinar el porcentaje de partículas de suelo dispersados, 
que permanecen en suspensión en un determinado tiempo. (Ver anexo 2). 
 
 Determinación del límite liquido de los suelos. El límite líquido de un 
suelo es el contenido de humedad expresado en porcentaje del suelo 
secado en el horno, cuando este se halla en el límite entre el estado líquido 
y el estado plástico. (Ver anexo 2). 
 
 Limite plástico e índice de plasticidad. El objeto de este ensayo es la 
determinación en el laboratorio del límite plástico de un suelo, y el cálculo 
del índice de plasticidad si se conoce el límite liquido del mismo suelo. (Ver 
anexo 2). 
 
 Determinación del peso especifico de los suelos. Este método de ensayo se 
utiliza para determinar el peso específico de los suelos por medio de un 
picnómetro. (Ver anexo 2). 
 
 63 
 
 Compresión inconfinada en muestras de suelos. Este método se refiere a 
determinar la resistencia a la compresión inconfinada de suelos bajo 
condiciones inalteradas, aplicando una carga axial, usando cualquiera de 
los métodos de resistencia controlada. (Ver anexo 2). 
 
 Determinación de la resistencia al corte método de corte directo. Se 
realizó con el fin determinar la resistencia al corte de una muestra de 
suelo empleando el método de corte directo. (Ver anexo 2). 
 
3.4 VARIABLES 
 
En esta investigación se relacionaron varias variables que se mencionan a 
continuación y que nos llevaron a desarrollar el diseño de estabilización para 
dicho tramo: 
Categoría de análisis Variable Indicador 
Sismicidad Presión de poros y onda sismica 
Esfuerzo cortantey 
resistencia 
Clima Lluvias,Vientos y Temperatura 
Intensidad, duración y 
distribución 
Intervención Antropica Topografía y cargas del talud 
Cambios en las condiciones 
de humedad, vibraciones, y 
cambios en la cobertura 
vegetal 
 64 
 
 
 Sismicidad los movimientos sísmicos pueden activar deslizamientos de 
tierras. En el caso de un sismo existe el triple efecto de aumento de 
esfuerzo cortante, disminución de resistencia por aumento de la presión de 
poros y de formación asociados con la onda sísmica. 
 Clima general los componentes del clima en general son las lluvias, los 
vientos y la temperatura de estos factores el que tiene mayor incidencia en 
los deslizamientos es la lluvia. Los deslizamientos que ocurren en épocas 
lluviosas representan la respuesta de las laderas a las precipitaciones que 
caen sobre ellas. Estas precipitaciones tiene características variables, 
definidas por la intensidad, duración y distribución sobre la zona de estudio. 
por esta razón los umbrales de falla por lluvias varían de un sitio a otro 
debido a las condiciones locales de la precipitación como de la ladera. 
 
 Intervención antropica el hombre es permanente modificador de los 
elementos que conforma la superficie de la tierra y el efecto sobre los 
taludes ha sido el de un agente desestabilizador. Las principales 
modificaciones realizadas por el hombre y que afectan en forma 
importante la estabilidad de taludes son los cambios en la topografía 
 65 
y cargas del talud, cambios en las condiciones de humedad, 
vibraciones, y cambios en la cobertura vegetal. 
 
3.5 HIPÓTESIS 
 
Teniendo en cuenta una sección transversal típica levantada en el sitio de la 
referencia así como los parámetros de cohesión y fricción tomados de Hoek and 
Bray y asumiendo un espesor de 5 m de fragmentos de esquistos mezclados con 
suelo residual (c=0.30kg/cm², Ø=28°), sobre un horizonte de esquistos 
(c=100kg/cm², Ø=30°); y estableciendo un corte de 18 m de altura escalonado 
(bermas cada 6m de altura) con una pendiente de 45°, se obtuvo el siguiente 
resultado: 
 
Para la parte inferior del talud involucrando las dos bermas el círculo de falla 
crítico arrojó un Factor de Seguridad de 1.60. Para el talud superior el Factor de 
seguridad es de aproximadamente 1.00; interpretando estos resultados se puede 
concluir preliminarmente que es posible ampliar la banca 8 m y cortar en tres 
taludes a 45° con dos bermas intermedias para lo cual es necesario ejecutar un 
programa de drenajes horizontales para aumentar el factor de seguridad en la 
parte inferior a 1.86 y en la parte superior a 1.36. Como medida adicional en la 
parte superior se deberá contemplar la posibilidad de colocar pernos pasivos con 
platinas dispuestos en tres bolillo a una profundidad de 12m aproximadamente y la 
 66 
protección definitiva con pasto de la zona. Para la parte media inferior es posible 
que no se requieran pernos pero si se deberá bajar el nivel freático con drenes 
subhorizontales hasta 12 m de profundidad y la protección del talud con prado de 
la zona. 
 
Así mismo se deberá construir una cuneta interior en la banca y en cada una de 
las bermas superiores haciendo los descoles a los sistemas de drenaje de la 
carretera sobre cunetas revestidas y obras con descoles adecuados. 
 
Este esquema podrá contemplarse como una posibilidad en situación de 
emergencia muy aproximado y el diseño definitivo contemplará con base en la 
exploración del subsuelo una programación de obras de contención de la banca 
actual y un refuerzo de las obras provisionales. 
 
3.5.1 Recomendaciones Adicionales 
 
 Para llevar a cabo esta solución el corte se deberá ejecutar desde la parte 
superior, esta medida es importante puesto que la descarga controlada 
aumenta el factor de seguridad. De no procederse en esta forma se puede 
generar un deslizamiento de alguna magnitud en el talud interior a través de 
 67 
la superficie de contacto de los fragmentos de esquistos y el esquisto 
alterado. 
 
 En el talud superior del nuevo terraceo se deberá colocar un sistema de 
pernos pasivos para aumentar el factor de seguridad al deslizamiento. 
 
 En el talud interior se deberán ejecutar drenes subhorizontales hasta una 
profundidad de aproximadamente 12 m 
 
 Debido a que existe el peligro de la formación de un deslizamiento 
remontante de gran magnitud en la zona de la banca se debe emprender de 
inmediato un sistema de filas de pilotes o confinamiento similar para 
detener parcialmente el movimiento de la banca. 
 
 Una vez se haya recuperado la banca se deberá continuar con el 
mantenimiento del talud interior y paralelamente ejecutar tres sondeos 
exploratorios para diseñar en una forma definitiva las obras de contención o 
similares para la recuperación de la banca antigua. 
 
 Es importante que se empiece inmediatamente a solucionar el proceso de 
recuperación geomorfológica de la parte baja donde hubo el problema de 
socavación que hizo colapsar el muro. Esto implica la construcción de 
 68 
trinchos, corta corrientes y protección vegetal desde ahora mismo para así 
poder recuperar la banca con la obra que se proyecte. 
 
 Simultáneamente se deben colocar mojones de referencia en una sección 
central del nuevo corte propuesto y registrar el comportamiento del talud 
interior. 
 
 69 
4. TRABAJO INGENIERIL 
 
4.1 DESARROLLO 
A continuación se hace una descripción de las características geológicas y 
geomorfológicas del contorno. 
4.1.2 Geología General 
La zona se ubica en el flanco Oriental de la cordillera Central y hace parte de una 
serie de rocas metamórficas conformadas principalmente por la Formación 
Cajamarca las cuales están constituidas por esquistos grafíticos, cloríticos y 
además algunos cuerpos intrusivos en forma de pequeños diques. Debido al 
proceso de levantamiento de la cordillera se han formado paleorelieves que poco 
a poco han venido quedando sepultados tanto por flujos volcánicos (a la base del 
pleistoceno), como de recubrimientos piroclásticos más recientes. 
Desde el punto de vista tectónico la zona presenta franjas de trazas de falla 
importantes dentro de las cuales se destaca la Falla de Palestina, que según la 
cartografía geológica esta ubicada muy cerca de la localidad de Padua pero es de 
recordar que estas fallas regionales presentan fracturas satélites y para el caso del 
 70 
PR 55 muy cercano a ellas deben existir brechas de falla ya que la roca está muy 
cizallada. 
 
Por estar ubicada la vía en un terreno a media ladera el equilibrio que hay entre 
las cenizas volcánicas y los suelos residuales se ha visto afectado por la 
construcción de la vía y es así como en la mayoría del contorno de la zona se 
pueden apreciar con frecuencia cicatrices de deslizamientos que afectan tanto la 
cobertura de la ceniza volcánica como el suelo residual. 
 
Desde el punto de vista del drenaje superficial se presenta en general un patrón 
dendrítico es decir no hay una orientación preferencial de los segmentos, 
especialmente debido a la cobertura de cenizas pero cuando la lluvia tiene lugar 
esta se infiltra a través de la ceniza que son permeables alcanzando el suelo 
residual algunas veces es arcilloso y se provocan desprendimientos importantes 
aun en zonas donde no existen vías. 
 71 
4.2.2 Geología Local. Desde el punto de vista estratigráfico en la zona se 
presentan las siguientes unidades empezando desde la más antigua a la más 
reciente: 
4.2.3 Grupo Cajamarca, PC, e Intrusivos, IH. 
Está conformado principalmente por esquistos de tipo grafítico y clorítico 
predominando en el sector los primeros en algunos sectores especialmente en el 
talud interior se puede apreciar este tipo de litología, en el contorno y cercano a 
los taludes también es evidente el predominio de este tipo de materiales. Se 
recuerda que el esquisto grafítico meteoriza y formamateriales principalmente 
arcillosos. 
También se presentan diques y pequeños lacolitos en el talud interior hacia la 
base se puede apreciar un material rocoso que no presenta esquistocidad y se 
trata de materiales o cuerpos intrusivos de tipo dioritico pero de textura fanerítica. 
Estos cuerpos presentan alguna elongación en el sentido de la estratificación 
debido al carácter de un pequeño lacolito. Las Fotografías que se presentan a 
continuación muestran un aspecto de esta situación. Son cuerpos hipoabisales y 
aparecen cartografiados con el símbolo IH, su composición principalmente es de 
feldespatos y escasa presencia de cuarzo, el feldespato que predomina es el de 
tipo plagioclasa. 
 72 
Estos materiales cuando llegan a superficie tienden a meteorizarse formando 
suelos arcillosos de tipo caolinitico. Muy cercano al sector y en la parte alta hay 
una lente de tonalidad blanca de tipo caolinita que posiblemente debe ser el 
resultado de la meteorización de este tipo de cuerpos intrusivos. 
 
 
Muestra un aspecto de la esquistocidad y el fracturamiento del esquisto en la parte 
media del talud. 
 73 
 
El afloramiento masivo es de roca ígnea intrusiva de composición diorítica. 
4.2.4 Flujos de Lodo Volcánico, TQC. 
Durante la conformación en la base del pleistoceno los volcanes tales como Cerro 
Bravo y general el escudo Volcánico de la cordillera Central durante el mayor 
paroxismo se presentaron grandes flujos de lodo volcánico en forma de lahares 
estos se encuentran hoy en día algo consolidados pero debido a los efectos de la 
meteorización presentan una baja resistencia. En el sector se pudo detectar 
especialmente durante la primera inspección un pequeño flujo de estos materiales 
en el costado más occidental del muro es decir la zona en donde se inicio el 
deterioro de la vía. Los materiales que se diferencian en este sector como flujos 
 74 
son depósitos de cantos de rocas ígneas principalmente de piedra pómez pero 
también hay cantos de rocas andesititas embebidos en un flujo volcánico. 
Los materiales anteriormente descritos han estado sometidos a los agentes 
meteóricos y han formado suelos residuales extensos antes de que se depositaran 
las cenizas volcánicas durante el Holoceno. 
En algunos sectores como en el caso de Petaqueros se han diferenciado con el nombre de 
Formación Casabianca. 
4.2.5 Cobertura de Ceniza Volcánica, QCV. 
Estos materiales se depositaron en el Cuaternario reciente conformado 
principalmente por materiales de tipo areno limoso en donde se presentan 
fragmentos de piedra pómez en la cartografía aparece con el símbolo QCV y se 
encuentra hacia la parte Sur hay una capa cuyo espesor esta variando de 4m y 20 
cm. En la Fotografía siguiente se muestra un aspecto de este escarpe. 
 75 
El escarpe superior está constituido por Cenizas volcánicas. 
4.2.6 Suelos Residuales de Esquistos 
Corresponden a zonas donde la cobertura de cenizas ha desaparecido por 
erosión, dejando una superficie irregular. 
4.2.7 Depósitos de Escombros, QE. 
Debido a los procesos de corte para la conformación provisional de la banca el 
talud interior se han hecho pequeños terraceos que han venido desintegrándose y 
formando a su vez pequeños cuerpos semilenticulares superficiales que aparecen 
cartografiados como QE y son los escombros caídos de los taludes cortados 
 76 
recientemente son materiales completamente sueltos y sus espesores son 
relativamente pequeños del orden de 50 cm a 2.50 m en los sitios de mayor 
concentración son irregulares y aparecen cartografiados en el mapa que se anexa. 
En la Fotografía siguiente se ilustran estas masas inestables. 
 
Material recientemente desprendido 
4.2.8 Cuerpos Deslizantes, QDA. 
Hacia la parte superior del talud cortado recientemente se presenta un cuerpo 
deslizante activo lubricado por una capa de caolinita que esta cubierta por ceniza 
 77 
volcánica principalmente. Presenta un escarpe bien definido y lóbulos de 
deformación así como grietas de tensión; en la cartografía aparece diferenciado 
como QDA. En el pasado existieron otros cuerpos deslizantes cercanos en los 
cuales prácticamente la ceniza ha desaparecido y todavía persiste algún 
fenómeno de movimiento especialmente sobre los suelos residuales de los 
esquistos. En la Fotografía a continuación se aprecia el aspecto anteriormente 
descrito. 
 
 
Frente del cuerpo deslizante activo 
 78 
4.2.9 Botaderos Estabilizados, QBE. 
Durante la ejecución de las excavaciones para la vía en el pasado se dispusieron 
materiales tanto de descapote como del mismo corte de la vía lateralmente. Estos 
materiales hoy son difíciles de diferenciar debido a la cobertura vegetal pero 
morfológicamente presentan un contraste en las curvas de nivel, sobre el costado 
Oriental un antiguo flujo de estos escombros y sobre el costado Oriental una 
acumulación paralela al rumbo de la vía. 
4.2.10 Botaderos Inestables, QBI. 
El sector en el pasado fue un foco inestable que para estabilizarlo se construyó un 
muro en concreto el cual falló posteriormente y debido a este fenómeno los 
materiales de corte para ampliar la banca se dispusieron en el fondo del valle lo 
cual aceleró el movimiento y produjo un flujo de tierra. Este se encuentra sobre el 
costado externo de la vía y es un proceso muy activo descansando sobre los 
depósitos de Casabianca y también sobre los esquistos. Estos materiales 
presentan una inestabilidad bastante alta, como se aprecia en las siguientes 
Fotografías. 
 
 79 
Aspecto del botadero visto desde la parte inferior 
 
 80 
Zona del botadero inestable visto desde la banca. 
4.2.11 Depósitos Antrópicos, QRA. 
Corresponden a los materiales de relleno que están cubriendo la banca actual son 
pequeños capas de recebo sobre las cuales se han hincado parcialmente los 
pilotes los cuales se están construyendo para la recuperación de la banca y 
descansan sobre los esquistos y la Formación Casabianca. 
 81 
4.3 Geología Estructural 
Desde el punto de vista estructural en la zona del deslizamiento se presentan dos 
tipos de discontinuidades, la esquistocidad que es subparalela al rumbo del eje de 
la vía con inclinaciones de 20 grados hacia el talud interior. Esta inclinación debido 
a los replegamientos por efectos del tectónismo puede estar variando y localmente 
se encuentran inclusive planos con pequeñas inclinaciones hacia la banca. 
 
Otros tipos de discontinuidades también cerradas y en todas las direcciones son 
las diaclasas; hacer un levantamiento de diaclasas en el sector para un análisis de 
estabilidad no es recomendable, debido a la gran proliferación de fracturamiento, 
en todas direcciones que seguramente sobre una red estereográfica no presenta 
concentraciones definidas como se aprecia en la Fotografía a continuación; el 
análisis de estabilidad debe contemplar la posible formación de un deslizamiento 
circular. 
 82 
Zona de roca cizallada en la parte media del talud 
4.4 Geomorfología 
Desde el punto de vista fisiográfico la zona es un área de cordillera alta con 
pendiente muy fuerte y crestas bastante agudas. En cuanto a las características 
del drenaje se describen a continuación: 
 
Integración: La integración en general es buena aunque persisten pequeñas 
escalonamientos y durante las épocas de invierno hay zonas de infiltración tal 
como se aprecia en la parte alta del deslizamiento que se presentó. 
 
 83 
Adaptación: Localmente las pequeñas corrientes que hay tanto las que cruzan las 
alcantarillas como las que bajan por el talud se pueden clasificar como 
inadaptadas es decir que están cortando perpendicularmente las discontinuidades 
especialmente de la esquistocidad. Esta inadaptación seguramente es por 
antecedencia. 
 
Génesis: Desde el punto de vista genético y teniendo en cuenta la dirección 
predominante de la esquistocidad, los drenajes del sector sepueden considerar 
como obsecuentes. 
 
Patrón: El patrón en general de la zona y las áreas del contorno es de tipo 
dendrítico es decir no hay una orientación definida o influencia de la estructura 
sobre esas. 
Desde el punto de vista del desarrollo del paisaje la zona en general presenta un 
ambiente de tipo deposicional cubriendo la mayor parte del área por las cenizas 
volcánicas. Pero sin duda al hacer el análisis regional el paisaje tiene una 
influencia estructural debido a la presencia de las fallas así como a los planos de 
esquistocidad que hay en el contorno y en el sitio del deslizamiento. También 
 84 
debido al levantamiento relativamente reciente los procesos de inudacionales son 
bastante altos. 
4.5 TOPOGRAFIA 
Los levantamientos topográficos se realizan a mediados del mes de Mayo de 
2005, en un área estimada de 15.000 metros cuadrados, abarcando toda la falla y 
el terreno sobre el cual se efectúan las obras de estabilización, incluyendo los 
drenajes y entregas. Se localizan las líneas base denominadas eje 1, 2 y 3 a partir 
de los  1, 2 y 3, se efectúan lecturas planimétricas y altimétricas dentro del 
abscisado de estas líneas cada 5 metros, e igualmente a las secciones a los ejes 
anteriormente citados; en la página siguiente se aprecia el esquema anteriormente 
descrito. 
 
En el Anexo 1 se incluye la información procesada de campo mediante el software 
SRDMAP de los diferentes puntos leídos; y en el plano No. 3 se exhibe la 
topografía del sitio en cuestión. 
 
 
 
 
 85 
4.6 INVESTIGACIÓN DEL SUBSUELO 
4.6.1. Exploración de campo 
 
Se realizan cinco (5) perforaciones a mediados del mes de Marzo de 2005 
ubicadas así: 
Tabla 4. Perforaciones 
Sondeo 
No. 
Profundidad en 
metros 
Ubicación 
1 18.0 Talud Interior. 
2 14.5 Pata de Talud Interior. 
3 7.0 Borde exterior banca sentido Fresno 
4 17.0 Borde exterior banca escarpe falla centro. 
5 11.0 Borde exterior banca sentido Manizales. 
Total sondeos: Cinco (5) con longitud total de 67.5 m. 
 
En las páginas siguientes se muestran las fotografías de las muestras tomadas. 
 
En el talud interior se ejecutó el sondeo 1 y se detectó ceniza volcánica 
descansando sobre el esquisto cizallado el cual aparece actualmente en el corte 
del talud interior. Los otros dos sondeos se ejecutaron a nivel de la banca en 
donde en el sondeo 2 se detectó la presencia del esquisto a lo largo de todo el 
perfil. 
En el sondeo 3 se bajó a 7 m y se detectó un relleno de 3.50 m sobre el esquisto 
fracturado y en el sondeo 4 se detectó un espesor de 10 m de relleno. En el 
sondeo 5 el relleno se detectó hasta los 7 m. Es de ano en el PR 55 + 0900 de la 
 86 
Carretera Puente La Libertad – Fresno, Tramo 5006 tar que el contraste entre el 
relleno y el esquisto alterado no está perfectamente definido. 
 
Con base en las perforaciones y el rechazo de la tubería hincada se elabora perfil 
estimado del esquisto alterado, véase Plano No. 4. 
 
 
Sondeo No. 1, Ubicado en el Talud Interior. 
 87 
 
Sondeo No. 2, Ubicado en la Pata del talud Interior. 
 88 
 
Sondeo No. 3, Ubicado borde exterior banca sentido Fresno. 
 
 89 
 
Sondeo No. 4, Ubicación borde exterior banca escarpe de falla – centro. 
 90 
SSondeo No. 5, Ubicado borde exterior banca sentido Manizales 
 
 
 91 
4.7 ENSAYOS DE LABORATORIO 
Revisadas las muestras exhibidas en las fotografías enunciadas anteriormente de 
los sondeos, y teniendo en cuenta las apreciaciones de las visitas técnicas al sitio 
del deslizamiento, se efectuaron ensayos de clasificación, pesos unitarios y corte 
directo para la muestra No. 1 del talud interior, con los siguientes resultados: 
Tabla 5. Resultados de los ensayos de clasificación 
Sondeo 
No. 
Muestra 
No. 
Espesor 
(m) 
 (gm/cm3) L.L. L.P. I.P. 
Cohesión 
(Kg/cm2) 
 
1 
1 1.0 - 1.5 1.752 42 34 8 0.17 38.46º 
6 5.5 – 6.0 2.145 50 35 15 
10 10.5 – 11.0 2.058 32 27 5 
2 
2 0.5 – 1.0 2.056 30 25 5 
6 4.5 – 5.0 2.095 24 20 4 
9 7.5 – 8.0 2.075 NL NP 
3 2 2.0 – 2.5 2.335 
4 
3 3.5 – 4.0 2.334 
5 5.5 – 6.0 2.161 28 24 4 
12 15.0 – 15.5 2.236 25 21 4 
5 3 3.0 – 3.5 1.990 30 24 6 
 
En visita de seguimiento al sitio inestable realizada el 22 de Abril de 2005 se toma 
muestra representativa del esquisto para establecer ensayo a la compresión y 
corte directo por el plano de falla inducido por la estratificación de la roca con los 
siguientes resultados. 
 
 
 
 
 
 
 92 
Tabla 6. Resultado de compresión y corte directo 
 
 (gm/cm3)  (Kg/cm2) Cohesión (Kg/cm2)  
2.549 – 2.6 301.74 0.19 39.4º 
 
 
 
Manteniendo la observación al sitio inestable en Mayo 18 de 2005 se toman muestras 
representativas de los materiales de ceniza volcánica y esquisto con los siguientes 
resultados: 
 93 
 
Tabla 7. Resultados de laboratorio de las muestras de ceniza volcánica y esquisto 
 
 
 
 
Muestra 
No. 
Material Color Grava % Arena % 
Finos 
% 
L.L. L.P. I.P.  (gm/cm3) 
W (%) 
Natural 
Cohesión 
(Kg/cm2) 
 
W (%) 
Ensayo 
1 Ceniza Volcánica Gris 
 2.9 97.1 38.3 25.7 12.6 1.961 31.0 0.14 28.7º 33.62 
 1.946 0.21 30º 28.59 
2 Ceniza Volcánica Habano 
 54.6 45.4 52.8 32.4 20.4 1.598 56.2 0.28 21.6º 64.02 
 1.587 0.20 28.5º 58.19 
3 Ceniza Volcánica 
Habano 
Carmelita 
 41.7 58.3 65.1 37 28.1 1.420 75.3 
4 Esquisto Gris 
 2.520 0.09 49º Saturado 
 2.520 0.47 50º Natural 
 94 
En el anexo 2 se pueden apreciar los resultados de los Ensayos de Laboratorio 
efectuados a las muestras tomadas en el PR55+0900 de la vía MANIZALES - 
MARIQUITA, así también los perfiles estratigráficos de los sondeos realizados. 
 
4.8 ESTABILIDAD DE TALUDES. 
De acuerdo a lo observado en las visitas realizadas durante las diferentes etapas 
de evolución del proceso de remoción en masa y colapso de la banca en el PR 
55+0900, en el sector es importante resaltar: 
4.8.1. Erosión 
En el sector se presenta una erosión relativamente baja en la capa vegetal y en 
general en las laderas pero concentrado sobre los valles, así mismo cuando se 
descubren los taludes de ceniza volcánica se presentan fenómenos erosivos en 
forma de surcos principalmente en zonas de desplomes locales. En la actualidad 
se puede hablar de la tendencia de una erosión en surcos sobre el talud interior 
así como la formación de cárcavas en el talud exterior sobre los flujos de 
botaderos inestables. 
Hay erosión concentrada en los descoles de las alcantarillas. Indudablemente que 
el sector del deslizamiento se debe a un mantenimiento deficiente de los descoles 
 95 
de la alcantarilla que fueron socavados por erosión regresiva y posteriormente 
colapsados y cuando se incrementaron las aguas lluvias se provoco una 
socavación lateral que le quito el soporte lateral al muro y este falló, 
desencadenándose así los fenómenos de inestabilidad en la banca. 
4.8.2 Fenómenos de Remoción en Masa 
En la zona se presentan abundantes fenómenos de remoción en masa 
especialmente durante las épocas invernales. Debido a la saturación con agua 
estos materiales de las cenizas alteradas en la zona se presentan 
desprendimientos importantes a lo largo de los taludes naturales y también en los 
taludes de la vía. Son frecuentes los taponamientos debido a los aguaceros 
torrenciales concentrados en los taludes especialmente donde hay ceniza 
volcánica. 
Según la morfología del sector en el pasado este sitio fue un deslizamiento 
traslacional que afectó la banca razón por la cual se construyo un muro en 
concreto el cual funcionó durante algunos años. En la actualidad se presentan 
focos de inestabilidad importantes así: en la parte alta sobre las lentes de los 
suelos residuales caoliníticos descansan las cenizas y al perder el soporte lateral 
por la construcción de la banca actual se ha dejado el material expuesto que 
debido