VanegasAlejandra_2023_EstabilidadRellenoSanitario

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Procesamiento y análisis de los datos obtenidos a partir de la instrumentación para el 
monitoreo de estabilidad geotécnica de un relleno sanitario 
 
 
 
Alejandra Vanegas Álvarez 
 
 
 
Informe de práctica para optar al título de Ingeniera Civil 
 
 
 
Asesor 
Edwin Fabián García Aristizábal, Ph.D. 
 
 
 
 
Universidad de Antioquia 
Facultad de Ingeniería – Escuela Ambiental 
Ingeniería Civil 
Medellín 
2023 
 
 
 
 
Cita (Vanegas Álvarez, 2023) 
Referencia 
 
Estilo APA 7 (2020) 
Vanegas Álvarez, A. (2023). Procesamiento y análisis de los datos obtenidos a partir 
de la instrumentación para el monitoreo de estabilidad geotécnica de un 
relleno sanitario [trabajo de grado profesional]. Universidad de Antioquia, 
Medellín. 
 
 
 
 
Centro de Documentación Ingeniería (CENDOI) 
 
Repositorio Institucional: http://bibliotecadigital.udea.edu.co 
 
 
Universidad de Antioquia - www.udea.edu.co 
Rector: John Jairo Arboleda Céspedes 
Decano/Director: Julio César Saldarriaga Molina 
Jefe departamento: Diana Catalina Rodríguez Loaiza 
 
 
El contenido de esta obra corresponde al derecho de expresión de los autores y no compromete el pensamiento 
institucional de la Universidad de Antioquia ni desata su responsabilidad frente a terceros. Los autores asumen la 
responsabilidad por los derechos de autor y conexos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedicatoria 
 
 A mi familia y a mis gatos, Newton y Jaspe. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Agradecimientos 
 
A INTEINSA, por haberme abierto las puertas para la realización de mi semestre de industria. De 
manera especial, a los ingenieros Juan Camilo Rodríguez Restrepo y Juan Esteban Restrepo 
Álvarez, que me acompañaron y apoyaron a lo largo de este proceso. 
Al profesor Edwin Fabián García Aristizábal, por su orientación y amable asesoría en la 
elaboración de este informe de práctica. 
A la Universidad de Antioquia, mi Alma Mater. 
 
 
 
 
 
 
 
Tabla de contenido 
Resumen 10 
 Abstract 11 
Introducción 12 
1 Objetivos 14 
1.1 Objetivo general 14 
1.2 Objetivos específicos 14 
2 Marco teórico 15 
3 Metodología 22 
4 Descripción de la zona de estudio 29 
5 Monitoreo geotécnico 34 
5.1 Presiones de poros 34 
5.2 Análisis de estabilidad 40 
5.3 Estabilidad de las estructuras de contención 46 
5.4 Mapeo de zonas de acumulación de biogás y lixiviados mediante TER 46 
6 Resultados y análisis 49 
6.1 Presiones de poros 49 
6.2 Análisis de estabilidad 55 
6.2.1 Resultados del análisis de estabilidad para el Vaso 1 57 
6.2.2 Resultados del análisis de estabilidad para el Vaso 2 61 
6.2.3 Resultados del análisis de estabilidad para el Vaso 3 67 
6.3 Desplazamientos de la Estructura de Contención 1 71 
6.4 Tomografía Eléctrica de Resistividades 79 
6.4.1 TER septiembre de 2022 79 
6.4.2 TER enero de 2023 80 
 
 
7 Conclusiones 84 
 Referencias 87 
Anexos 89 
 
 
 
 
 
 
 
Lista de tablas 
Tabla 2.1 ......................................................................................................................................... 19 
Tabla 2.2 ......................................................................................................................................... 20 
Tabla 3.1 ......................................................................................................................................... 22 
Tabla 5.1 ......................................................................................................................................... 36 
Tabla 6.1 ......................................................................................................................................... 50 
Tabla 6.2 ......................................................................................................................................... 50 
Tabla 6.3 ......................................................................................................................................... 50 
Tabla 6.4 ......................................................................................................................................... 59 
Tabla 6.5 ......................................................................................................................................... 59 
Tabla 6.6 ......................................................................................................................................... 65 
Tabla 6.7 ......................................................................................................................................... 65 
Tabla 6.8 ......................................................................................................................................... 69 
Tabla 6.9 ......................................................................................................................................... 69 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lista de figuras 
Figura 2.1 ....................................................................................................................................... 18 
Figura 3.1 ....................................................................................................................................... 23 
Figura 3.2 ....................................................................................................................................... 24 
Figura 3.3 ....................................................................................................................................... 24 
Figura 3.4 ....................................................................................................................................... 26 
Figura 3.5 ....................................................................................................................................... 26 
Figura 3.6 ....................................................................................................................................... 27 
Figura 5.1 ....................................................................................................................................... 36 
Figura 5.2 ....................................................................................................................................... 38 
Figura 5.3 ....................................................................................................................................... 39 
Figura 5.4 ....................................................................................................................................... 40 
Figura 5.5 ....................................................................................................................................... 41 
Figura 5.6 ....................................................................................................................................... 42 
Figura 5.7 ....................................................................................................................................... 43 
Figura 5.8 ....................................................................................................................................... 44 
Figura 5.9 ....................................................................................................................................... 45 
Figura 5.10 ..................................................................................................................................... 46 
Figura 5.11 ..................................................................................................................................... 48 
Figura 5.12 ..................................................................................................................................... 48 
Figura 6.1 .......................................................................................................................................52 
Figura 6.2 ....................................................................................................................................... 53 
Figura 6.3 ....................................................................................................................................... 57 
Figura 6.4 ....................................................................................................................................... 57 
Figura 6.5 ....................................................................................................................................... 58 
 
 
Figura 6.6 ....................................................................................................................................... 58 
Figura 6.7 ....................................................................................................................................... 61 
Figura 6.8 ....................................................................................................................................... 61 
Figura 6.9 ....................................................................................................................................... 62 
Figura 6.10 ..................................................................................................................................... 62 
Figura 6.11 ..................................................................................................................................... 63 
Figura 6.12 ..................................................................................................................................... 63 
Figura 6.13 ..................................................................................................................................... 64 
Figura 6.14 ..................................................................................................................................... 64 
Figura 6.15 ..................................................................................................................................... 67 
Figura 6.16 ..................................................................................................................................... 67 
Figura 6.17 ..................................................................................................................................... 68 
Figura 6.18 ..................................................................................................................................... 68 
Figura 6.19 ..................................................................................................................................... 72 
Figura 6.20 ..................................................................................................................................... 73 
Figura 6.21 ..................................................................................................................................... 74 
Figura 6.22 ..................................................................................................................................... 75 
Figura 6.23 ..................................................................................................................................... 76 
Figura 6.24 ..................................................................................................................................... 77 
Figura 6.25 ..................................................................................................................................... 78 
Figura 6.26 ..................................................................................................................................... 79 
Figura 6.27 ..................................................................................................................................... 80 
Figura 6.28 ..................................................................................................................................... 81 
Figura 6.29 ..................................................................................................................................... 82 
 
 
 
Siglas, acrónimos y abreviaturas 
 
ABS acrilonitrilo butadieno estireno 
CI cota de instalación 
CP cota piezométrica 
CT cota de terreno 
FS factor de seguridad 
PEAD polietileno de alta densidad 
PF probabilidad de falla 
PTARnD planta de tratamiento de aguas residuales no domésticas 
PVC polivinilo de cloruro 
RS relleno sanitario 
RSU residuos sólidos urbanos 
TER tomografía eléctrica de resistividades 
 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 10 
 
Resumen 
 
El presente proyecto de práctica se enfoca en el procesamiento, comprensión y análisis de 
la información obtenida mediante la instrumentación geotécnica instalada en un relleno sanitario, 
con el fin de apoyar la asesoría técnica que desde el escenario de prácticas se presta a la entidad 
administradora del relleno. El proyecto de práctica tuvo una duración de 6 meses y se desarrolló 
mayoritariamente en las oficinas de INTEINSA, con eventuales visitas técnicas al relleno sanitario. 
La metodología para llevar a cabo el proyecto consistió en el procesamiento y análisis de 
información en los softwares Microsoft Excel, GeoStudio, Slide, AutoCAD y Civil 3D. La 
información analizada se obtuvo a partir de los piezómetros e inclinómetros instalados en el relleno 
sanitario, así como de tomografías eléctricas y levantamientos topográficos realizados 
periódicamente. Los recursos técnicos, tecnológicos y de seguridad necesarios para las labores 
asociadas al proyecto fueron proporcionados por la empresa, en el marco del convenio de prácticas 
suscrito. 
 
Palabras clave: relleno sanitario, residuos sólidos urbanos, lixiviados, biogás, 
instrumentación geotécnica, piezómetro, inclinómetro, tomografía eléctrica de 
resistividades, relación de presión de poros, análisis de estabilidad. 
 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 11 
 
 Abstract 
 
 This work focuses on the processing, comprehension and analysis of the information 
obtained from the geotechnical instrumentation in a solid urban waste landfill. The project, whose 
development took place during an academic internship, aimed to support the provision of technical 
advice to the owner and the operator of the landfill by INTEINSA, a private consulting enterprise. 
The internship lasted 6 months and was carried out mainly at the headquarters of INTEINSA, 
including occasional visits to the landfill. In the context of the internship, it was necessary to 
process and analyse data using software such as Microsoft Excel, GeoStudio, Slide, AutoCAD and 
Civil 3D. Raw data were obtained from the vibrating wire piezometers and the inclinometers 
installed at the landfill, as well as from periodic electric tomographies and topographic surveys. 
Technical, technological and safety resources to carry out all the activities linked to the internship 
was provided by the enterprise, according to the agreement signed by the interested parts. 
 
Keywords: landfill, municipal solid waste, leachate, biogas, geotechnical instrumentation, 
piezometer, inclinometer, electrical resistivity tomography, pore water pressure ratio, 
stability analysis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 12 
 
Introducción 
 
En los rellenos sanitarios (RS) de residuos sólidos urbanos (RSU) es fundamental el 
monitoreo continuo de lasvariables ambientales y la estabilidad geotécnica de los vertederos o 
vasos de disposición, ya que, por su heterogeneidad y su alto contenido de humedad y producción 
de biogás, este tipo de residuos pueden representar riesgos para el medio ambiente y, en particular, 
configurar llenos inestables propensos a movimientos en masa, deslizamientos e incluso 
explosiones (Jaramillo, 2002, p. 52). Para evaluar y controlar los riesgos ambientales y geotécnicos, 
en los distintos vertederos del relleno analizado en el presente informe se realizan mediciones 
continuas de gases, presiones de poros, caudales de lixiviados y variables meteorológicas 
(temperatura, humedad, lluvia, presión barométrica, radiación, velocidad y dirección del viento), y 
se monitorea la calidad del agua de las fuentes cercanas. 
De manera particular, el monitoreo geotécnico en este RS se realiza mediante la instalación 
y lectura periódica de varios tipos de dispositivos y equipos, a saber, piezómetros, inclinómetros y 
puntos de control topográfico. Además, se realizan también de manera periódica estudios 
geoeléctricos para la caracterización de la masa de residuos mediante tomografía eléctrica de 
resistividades (TER). Cabe mencionar que desde el punto de vista geotécnico los residuos sólidos 
dispuestos en un vertedero se conceptualizan como un material tipo suelo, al cual se le pueden 
determinar parámetros como densidad, cohesión, ángulo de rozamiento interno y presión de poros, 
con el fin de conocer su comportamiento mecánico, lo cual permite realizar una adecuada operación 
de los rellenos y una buena gestión del riesgo en estos lugares. 
En el RS analizado, los piezómetros se encuentran instalados en distintos puntos de la masa 
de residuos y sus alrededores, incluyendo estructuras artificiales como diques y terraplenes, y 
también en el terreno de fundación sobre el cual se encuentran cimentados los llenos de residuos. 
Estos instrumentos proporcionan un registro constante de la temperatura y la presión de los fluidos 
al interior de los residuos y las demás estructuras mencionadas, fluidos que están compuestos por 
una mezcla de lixiviado y biogás. El monitoreo de las presiones es fundamental, ya que al aumentar 
la presión de poros se reducen los esfuerzos efectivos, lo cual redunda en una disminución de la 
resistencia al cortante y, por tanto, en una menor estabilidad mecánica de los llenos. Por su parte, 
el seguimiento a las temperaturas permite detectar infiltraciones de lixiviados en el suelo de 
fundación de los vertederos o en las estructuras de contención. 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 13 
 
Los inclinómetros consisten en tubos de ABS instalados en perforaciones verticales de 
varios metros de profundidad que buscan detectar movimientos horizontales del terreno, y se miden 
con ayuda de un torpedo dotado de un cable y un sensor. En el relleno analizado, estos instrumentos 
se encuentran instalados en terreno natural potencialmente inestable (como taludes de corte o 
taludes naturales que presenten procesos geomorfológicos activos) y en estructuras artificiales de 
contención, las cuales por su rigidez se espera que presenten deformaciones pequeñas, pero que 
debido a los grandes empujes que soportan, deben monitorearse continuamente para detectar y 
atender de manera oportuna las potenciales fallas que puedan presentar. 
Los puntos de control topográfico son mojones ubicados sobre la superficie del terreno, 
tanto en el lleno de residuos como en estructuras de contención o terreno natural, y sirven para 
detectar desplazamientos horizontales y verticales. Estos puntos se monitorean mediante 
instrumentos topográficos, y, de manera similar a los inclinómetros, sus desplazamientos permiten 
observar los efectos de los empujes actuantes sobre el lleno y las estructuras, y tomar acciones en 
caso de sobrepasarse ciertos límites. 
Finalmente, la TER es un método indirecto de exploración geofísica que sirve para obtener 
perfiles del subsuelo. En el caso de los RS, las TER permiten identificar zonas de acumulación de 
gas y lixiviado, así como tener una imagen aproximada de la distribución de presiones al interior 
de las masas de residuos. 
El presente proyecto de práctica se concentró en el procesamiento y análisis de la 
información generada por la instrumentación instalada en un relleno sanitario con zonas de 
disposición tanto activas (operativas) como inactivas (clausuradas). A lo largo de la práctica se 
desarrolló una buena comprensión de los fundamentos geotécnicos aplicados al monitoreo de 
estabilidad de los llenos de residuos, y se afianzaron habilidades en el manejo de los softwares 
utilizados en el proyecto.
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 14 
 
1 Objetivos 
 
1.1 Objetivo general 
 
Apoyar el monitoreo de estabilidad geotécnica de un relleno sanitario con zonas de 
disposición activas e inactivas. 
 
1.2 Objetivos específicos 
 
● Actualizar las bases de datos de la instrumentación para el monitoreo de estabilidad geotécnica 
de un relleno sanitario con zonas de disposición activas e inactivas. 
● Redactar comunicados e informes con el análisis y la interpretación de los resultados. 
● Realizar análisis de estabilidad de terreno asistido por software. 
● Recopilar información sobre ensayos geoeléctricos aplicados al estudio de rellenos sanitarios. 
 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 15 
 
2 Marco teórico 
 
Los RS son depósitos de RSU que se disponen de conformidad con la normativa ambiental 
vigente en un área previamente definida y según criterios técnicos de diseño y operación. En 
términos generales, un RS se diferencia de un botadero a cielo abierto por tener un diseño y una 
operación técnicamente controlados, los cuales incluyen un estudio de impacto ambiental previo a 
la apertura, una estimación de la capacidad y la vida útil del relleno proyectado, un tratamiento 
adecuado del suelo previo al inicio de la disposición, y la construcción de infraestructura adecuada 
para el tratamiento de los fluidos que se generen durante el funcionamiento del RS. Todo lo anterior 
con el fin de optimizar el funcionamiento del relleno y minimizar sus impactos negativos sobre el 
medio ambiente circundante. (Decreto No. 838, 2005; Decreto No. 1784, 2017). 
En los vertederos o vasos de disposición de un RS, los residuos conforman una masa 
heterogénea que, desde el punto de vista geotécnico, se conceptualiza como un material tipo suelo 
con el fin de estudiar sus propiedades y monitorear su estabilidad mecánica (Espinosa Silva & 
González García, 2001, pp. 62, 67). Un aspecto crítico de las masas de residuos es su alta 
producción de líquido (lixiviado) y gas (biogás), lo cual genera aumentos en las presiones de poros 
internas (Espinosa Silva & González García, 2001, p. 66). 
Según el criterio de falla de Mohr-Coulomb, la resistencia del suelo al cortante (𝜏𝑓) depende 
de la cohesión efectiva (𝑐′), el ángulo de rozamiento efectivo (𝜑′) y el esfuerzo efectivo (𝜎′) (Das, 
2015, p. 229) (Espinosa Silva & González García, 2001, p. 64): 
 
𝜏𝑓 = 𝑐
′ + 𝜎′ tan(𝜑′) 
Ecuación 2.1 
 
Dado que el esfuerzo total (𝜎) es la suma del esfuerzo efectivo (𝜎′) y la presión de poros 
(𝜇) (Das, 2015, p. 229), el esfuerzo efectivo se calcula como sigue, de acuerdo con los principios 
de la mecánica de suelos clásica: 
 
𝜎′ = 𝜎 − 𝜇 
Ecuación 2.2 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO16 
 
La Ecuación 2.2 representa el esfuerzo efectivo según la definición de Terzaghi, y significa 
que a mayor presión de poros menor será el esfuerzo efectivo, por lo que, de acuerdo con la 
Ecuación 2.1, a mayor presión de poros menor resistencia al cortante tendrá el suelo. 
De esta manera, en los RS cobra gran importancia el parámetro 𝜇. Por una parte, este es uno 
de los factores que más influyen sobre la resistencia al cortante de una masa de residuos, y por otra 
parte, es un factor que puede intervenirse si se toman ciertas medidas de operación, contrario a lo 
que sucede con la cohesión y el ángulo de rozamiento, los cuales se consideran teóricamente 
invariables. Esto se debe a que la presión de poros depende de la presencia de fluidos (lixiviados y 
biogás) en el interior de los residuos, fluidos que pueden captarse y evacuarse mediante filtros y 
canales, o bien extraerse de manera forzada por medios mecánicos, mientras que la cohesión y el 
ángulo de rozamiento efectivos dependen de las características físicas propias del material, las 
cuales se consideran imposibles de modificar según los alcances del análisis geotécnico. 
La presión de poros también puede considerarse a partir de su relación con el esfuerzo total, 
mediante un parámetro conocido como relación de presión de poros (𝑅𝑢): 
 
𝑅𝑢 =
𝜇
𝜎
 
Ecuación 2.3 
 
Este parámetro 𝑅𝑢 será el factor mediante el cual se analizará la presión de poros para el 
monitoreo de estabilidad geotécnica en residuos que se realizará a lo largo del presente proyecto. 
Conceptualmente, y en el caso de un lleno de residuos, un 𝑅𝑢 de 1 significa que la presión 
de poros interna en el punto de medida es igual a los esfuerzos totales o a la presión que ejercen 
los residuos verticalmente sobre un dicho punto, de manera que los fluidos contenidos en el lleno 
serán capaces de brotar a la superficie gracias a su propia presión. Por este motivo, el afloramiento 
de lixiviados y burbujas de gas a través de una masa de RSU en un RS se considera un fenómeno 
indicativo de altas presiones de poros, y significa que deben tomarse medidas para aliviar estas 
presiones mediante obras eficaces de drenaje, conducción y evacuación de los gases y lixiviados. 
Sin embargo, valores de 𝑅𝑢 inferiores a 1 pueden ser todavía indeseablemente altos para la 
estabilidad geotécnica de un lleno de residuos, dependiendo de las condiciones particulares del 
vertedero. Por este motivo, el 𝑅𝑢 máximo permisible debe determinarse en cada caso particular 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 17 
 
mediante un análisis de estabilidad de terreno que considere las condiciones propias del vertedero 
analizado. 
El análisis de estabilidad por el cual se estableció la relación de presión de poros máxima 
permisible en los vasos del RS en estudio se realizó en el software Slide de Rocscience, según el 
método de las dovelas, que es un método de equilibrio límite en dos dimensiones aplicable a 
superficies circulares. Este método requiere información sobre la resistencia y los parámetros 
físicos del suelo, mas no sobre su comportamiento esfuerzo-deformación, y tiene como finalidad 
obtener el factor de seguridad (𝐹𝑆) de un talud, factor que se define como la relación entre el 
momento resistente (𝑀𝑅) y el momento actuante (𝑀). Esta relación se describe en la Ecuación 2.4 
para casos en los que no existe agua freática por encima de la superficie de falla, y en la Ecuación 
2.5 para casos en los que el nivel freático se encuentra por encima de dicha superficie. En ambos 
casos se muestra la definición matemática del factor de seguridad según el método sueco, ordinario 
o de Fellenius, que es el más sencillo de los métodos de dovelas. 
 
𝐹𝑆 =
𝑀𝑅
𝑀
=
∑ [𝑐∆𝑙 +𝑊𝑛 cos 𝛼𝑛 tan𝜑]
𝑛=𝑖
𝑛=1
∑ [𝑊𝑛𝑠𝑒𝑛𝛼𝑛]
𝑛=𝑖
𝑛=1
 
 Ecuación 2.4 
(Sanhueza Plaza & Rodríguez Cifuentes, 2013, p. 22) 
 
𝐹𝑆 =
𝑀𝑅
𝑀
=
∑ [𝑐∆𝑙 + (𝑊𝑛 cos 𝛼𝑛 − 𝜇∆𝑙) tan𝜑]
𝑛=𝑖
𝑛=1
∑ [𝑊𝑛𝑠𝑒𝑛𝛼𝑛]
𝑛=𝑖
𝑛=1
 
Ecuación 2.5 
(Daniel, 1993, p. 260) 
 
 En el caso de la Ecuación 2.4 el suelo comprendido por las dovelas no está saturado, por 
lo que no se considera la presión de poros en el cálculo. En cambio, la Ecuación 2.5 corresponde 
a un escenario en el que por lo menos un parte del suelo se encuentra saturada, de manera que la 
presión de poros es diferente de cero y debe considerarse en el cálculo del momento resistente. 
Obsérvese que, al aumentar la presión de poros, el valor de 𝑀𝑅 se reduce, y en consecuencia 
también el factor de seguridad. Esto tiene sentido si se tiene en cuenta que la presión de poros 
reduce la resistencia del suelo al cortante, y por tanto su estabilidad mecánica. 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 18 
 
Para hallar el factor de seguridad de un talud mediante el procedimiento de las dovelas se 
realiza un corte paralelo al sentido en el cual se espera que se den los movimientos en caso de 
inestabilidad del terreno, con lo cual se obtiene la región de análisis. Sobre esta región se traza una 
superficie de falla generalmente circular, que será la superficie para la cual se hallará el factor de 
seguridad buscado. Luego, la zona comprendida entre la superficie de falla y los bordes del talud 
se divide en dovelas o rebanadas de igual ancho (𝑏), para cada una de las cuales se calculará el 
momento resistente y el momento actuante. La Figura 2.1 presenta un esquema de un talud con 
una superficie potencial de rotura delimitada por el arco AB, con los parámetros que se utilizan en 
el método de Fellenius. 
 
Figura 2.1 
Esquema del análisis de estabilidad de taludes por el método de Fellenius 
 
Imagen adaptada de (Sanhueza Plaza & Rodríguez Cifuentes, 2013, p. 21). 
 
Conceptualmente, el momento actuante se refiere a un momento que favorece el 
movimiento del terreno en el sentido de la pendiente, mientras que el momento resistente es el 
momento que se opone a este movimiento, y depende de las fuerzas estabilizadoras debidas a la 
cohesión y la fricción interna del suelo. De esta manera, la sumatoria de los momentos actuantes 
de todas las dovelas representa el momento total que tiende a desestabilizar el terreno, y la 
sumatoria de los momentos resistentes representa el momento total que tiende a estabilizarlo. El 
cociente 𝑀𝑅 𝑀⁄ es entonces un indicador de qué tanto predominan los momentos estabilizadores 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 19 
 
sobre los desestabilizadores para un talud y una superficie de falla determinados. La interpretación 
del 𝐹𝑆 según sea mayor, menor o igual que 1 se resume en la Tabla 2.1. 
 
Tabla 2.1 
Interpretación del factor de seguridad según su valor 
FS MR vs. M Interpretación 
Menor que 1 𝑀𝑅 < 𝑀 Los momentos desestabilizadores predominan sobre los estabilizadores, por 
lo que el terreno es inestable bajo las condiciones estudiadas y teóricamente 
presentará un movimiento (deslizamiento) en el sentido de la pendiente. 
Igual a 1 𝑀𝑅 = 𝑀 Los momentos desestabilizadores son compensados por los estabilizadores, 
por lo que el terreno tiende a permanecer estable. Sin embargo, cualquier 
pequeño aumento en los momentos desestabilizadores ocasionará un 
movimiento en el sentido de la pendiente. Esta situación representa un estado 
de equilibrio límite. 
Mayor que 1 𝑀𝑅 > 𝑀 Los momentos estabilizadores son mayores que los desestabilizadores, por lo 
que el terreno se considera estable y permanecerá en reposo. 
 
El cálculo del factor de seguridad del talud implica el análisis de múltiples superficies defalla, entre las cuales se identifica la superficie crítica, que es la que genera el menor factor de 
seguridad. Este valor se tomará como el factor de seguridad del talud. Computacionalmente, es 
posible analizar de manera automática muchas superficies de falla en poco tiempo, con lo cual 
resulta fácil encontrar la superficie crítica y, en consecuencia, el factor de seguridad buscado. 
Existen múltiples métodos de dovelas, los cuales se diferencian en las premisas y condiciones 
particulares de equilibrio consideradas. Estos métodos se describen de manera resumida en la 
Tabla 2.2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 20 
 
Tabla 2.2 
Características de los métodos de equilibrio límite comúnmente utilizados para análisis de 
estabilidad 
 
(Tomada de: Transportation Research Board & National Research Council, 1996, p. 340) 
 
Para realizar análisis de estabilidad ya sea en suelo o en residuos sólidos, es necesario 
conocer los parámetros geotécnicos del material (peso unitario, cohesión y ángulo de rozamiento 
interno), según puede apreciarse en la Ecuación 2.4 y en la Ecuación 2.5. Cuando se trata de 
suelos, estos parámetros pueden determinarse fácilmente mediante ensayos de laboratorio 
convencionales aplicados a muestras del material tomadas en el talud de estudio. En el caso de 
RSU, sin embargo, puede ser más complicado realizar en sayos de laboratorio a pedido sobre los 
materiales que se desea analizar. Sin embargo, existen estudios que proveen valores de referencia 
para los parámetros mecánicos de estos materiales, según se muestra en la Ecuación 2.6, obtenida 
por Bray et al. (2008, 2009) según se muestra en (Duncan et al., 2014, p. 79). 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 21 
 
 
𝑠 = 𝑐 + 𝜎𝑛tan⁡[𝜑0 − ∆𝜑𝑙𝑜𝑔10 (
𝜎𝑛
𝑃𝑎
)] 
Ecuación 2.6 
 
Donde 𝑠 es la resistencia al cortante, 𝑐 = 15⁡𝑘𝑃𝑎 es el intercepto de la cohesión, 𝜎𝑛 es el 
esfuerzo normal en el plano de falla, 𝜑0 = 36°, ∆𝜑 = 5° y 𝑃𝑎 = 101⁡𝑘𝑃𝑎 es la presión atmosférica 
(Duncan et al., 2014, p. 79). 
 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 22 
 
3 Metodología 
 
Las actividades asociadas a esta práctica académica hacen parte de un proyecto de asesoría 
a un RS, el cual implica un monitoreo continuo del suelo, la masa de residuos y sus estructuras de 
contención. Los resultados de este monitoreo se actualizan y entregan una vez al mes, en el caso 
del informe general de estabilidad, y dos veces al mes, en el caso del reporte sobre los puntos de 
control topográfico y las presiones de poros en la masa de residuos. Por este motivo, el proceso 
tiene un carácter cíclico que implica la repetición de ciertas tareas con frecuencia mensual o 
bimensual. Asimismo, existen actividades que deben ejecutarse de manera continua a lo largo de 
todo el mes. En la Tabla 3.1 se enuncian las principales tareas a desarrollar, así como el momento 
del mes en el cual deben ejecutarse. El flujograma detallado donde se muestra el orden y la relación 
entre las diferentes actividades se presenta en la Figura 3.1. 
 
Tabla 3.1 
Resumen de las actividades a desarrollar durante el proyecto de práctica 
Actividad Semana del mes 
1 2 3 4 
Sistematización de lecturas manuales de piezómetros, pozos y chimeneas X X X X 
Creación de actas de equipos nuevos y actualización del inventario de 
piezómetros del Vertedero 3 
X X X X 
Actualización de equipos nuevos y equipos averiados en el sistema de 
información 
X X X X 
Actualización de base de datos de puntos de control topográfico y 
procesamiento de la información nueva en Excel 
 
X 
Actualización de topografía del mes anterior y obtención de cotas de terreno de 
los piezómetros en funcionamiento 
 
X 
Cargue de lecturas manuales de piezómetros, pozos, chimeneas, cotas de 
instalación y cotas de terreno al sistema de información 
 
X 
Procesamiento de presiones de poros y creación de mapas de calor en GeoStudio 
 
X X 
Elaboración de perfiles en Civil 3D según topografía actualizada X 
Procesamiento de lecturas de inclinómetros en Excel X 
Elaboración de reporte de Ru y puntos de control X X 
Elaboración de informe mensual de estabilidad X X 
Búsqueda de información sobre TER aplicada a RS X 
 
 X 
Visita técnica al relleno sanitario X 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 23 
 
Figura 3.1 
Flujograma de las actividades que conforman el proyecto de práctica* 
 
* Para su adecuada visualización, este diagrama se presenta en el Anexo 1. 
 
La información que servirá de insumo para el análisis se obtendrá principalmente mediante 
la lectura de piezómetros e inclinómetros, levantamientos topográficos periódicos y TER en la 
masa de residuos. A continuación, se describe el funcionamiento de los equipos, técnicas e 
instrumentos empleados para la obtención de dicha información, a excepción del levantamiento 
topográfico, ya que esta información es generada y proporcionada mes a mes por una entidad 
externa (la interventoría). Asimismo, se resume el procedimiento por el cual se realiza el análisis 
de estabilidad mediante el programa informático Slide de Rocscience. 
Para medir la presión de poros y la temperatura dentro de la masa de residuos, las estructuras 
de contención y el suelo de fundación de los vasos o vertederos en el relleno estudiado se utilizarán 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 24 
 
piezómetros de cuerda vibrante Geokon 4500S. Estos piezómetros poseen un diafragma de acero 
inoxidable conectado a la cuerda vibrante, la cual se ve afectada en su tensión y frecuencia de 
vibración cuando ocurren cambios de presión. “El cuadrado de la frecuencia de vibración es 
directamente proporcional a la presión aplicada sobre el diafragma” (Geokon, 2021b, p. 1), lo cual 
permite calcular la presión detectada mediante la ecuación y las variables de calibración asociadas 
a cada equipo. Además, los piezómetros de cuerda vibrante cuentan con un dispositivo de medición 
de temperatura llamado termistor. Cada vez que se desee leer el piezómetro, los datos de presión y 
temperatura pueden tomarse conectando el cable de entrada a la consola de lectura y registrando 
las lecturas que arroje el equipo. En la Figura 3.2 se presenta un esquema de los componentes de 
un piezómetro Geokon 4500S, y la Figura 3.3 muestra una consola de lectura típica. 
 
Figura 3.2 
Partes de un Piezómetro de cuerda vibrante Geokon4500S (Geokon, 2021b, p. 1) 
 
 
Figura 3.3 
Consola de lectura GK-404 (Geokon, 2021, p. 14) 
 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 25 
 
Los piezómetros Geokon 4500S entregan al usuario la medición de la presión de poros en 
forma de una lectura en dígitos (dato crudo), la cual está relacionada con el período de vibración 
del hilo del equipo, en segundos, según la Ecuación 3.1: 
 
 
Ecuación 3.1 
(Geokon, 2021b, p. 17) 
 
Esta lectura deberá ser procesada mediante la ecuación de calibración propia de cada equipo 
(Ecuación 3.2) para obtener la presión de poros: 
 
 
Ecuación 3.2 
(Geokon, 2021b, p. 28) 
 
Donde A, B, C y K son coeficientes individuales para cada equipo que se obtienen de su 
carta de calibración.Esta carta proporciona los valores para cada parámetro, según se desee calcular 
la presión en psi o en kPa. 
En cuanto a la temperatura, la consola de los piezómetros entrega al usuario directamente 
la lectura en grados centígrados, por lo que esta se registra simplemente y no necesita ningún 
procesamiento ulterior. 
Los inclinómetros se utilizarán para monitorear la estabilidad de las estructuras de 
contención de la masa de residuos, tales como diques y terraplenes. Estos instrumentos constan de 
una tubería recta de ABS instalada en una perforación vertical de varios metros de profundidad y 
en un torpedo de lectura que se introduce periódicamente en la perforación para registrar los 
desplazamientos en sentido horizontal experimentados por la estructura a lo largo del eje de la 
perforación. La tubería tiene un diámetro de 58 mm a 90 mm y posee cuatro ranuras longitudinales 
ubicadas simétricamente, en las cuales se insertan las ruedas del torpedo para la lectura de los 
desplazamientos. Un par de ranuras deberá orientarse en la dirección en que se espera ocurran los 
mayores desplazamientos (sentidos A+ y A-). El otro par quedará ubicado perpendicularmente 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 26 
 
(sentidos B+ y B) (Geokon, 2021a, p. 1). En el caso de un talud, el sentido A+ apuntará pendiente 
abajo y el sentido A-, pendiente arriba. La Figura 3.4 muestra una tubería típica de inclinómetro, 
y en la Figura 3.5 se observan los torpedos de lectura. 
 
Figura 3.4 
Tubería de inclinómetro en ABS Geokon 6400 (Geokon, 2020). 
 
 
Figura 3.5 
Torpedos de lectura de inclinómetros Geokon 6180 (Geokon, 2021c) 
 
 
La TER es un método de prospección geoeléctrica que se basa en la medición de la 
resistividad aparente de un medio físico (𝜌𝑎), que es la capacidad del medio para oponer resistencia 
a la corriente eléctrica (Burbano de Ercilla et al., 2003, p. 453). Para esto se inyecta corriente 
eléctrica (I) entre dos electrodos ubicados en la superficie del medio (A y B), mientras que un 
segundo par de electrodos se encarga de medir el voltaje (V) entre los puntos M y N (ver Figura 
3.6). La resistividad aparente está definida por la siguiente ecuación (Zhan et al., 2019, p. 20326): 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 27 
 
 
Ecuación 3.3 
 
Donde la constante K es un factor geométrico que se calcula de la siguiente manera (Zhan 
et al., 2019, p. 20327): 
 
 
Ecuación 3.4 
 
Figura 3.6 
Esquema de los electrodos utilizados en la TER (arreglo de Wenner) 
 
Tomada de (Zhan et al., 2019, p. 20326) 
 
Para realizar una TER se tiende una línea de electrodos a lo largo de un eje previamente 
seleccionado, y al pasar la corriente entre los electrodos se obtienen las resistividades aparentes. 
La imagen tomográfica se obtiene mediante un proceso de inversión 2D o 3D usando elementos 
finitos o mínimos cuadrados (Reynolds, 2011, p. 321), lo cual proporciona una buena aproximación 
a las resistividades reales del medio estudiado. 
El objetivo de las TER en llenos de RSU consiste en correlacionar las resistividades de la 
masa de residuos con la presencia de bolsas de gas y lixiviado presurizado, lo cual permite obtener 
un perfil de distribución de las regiones más críticas del lleno. A manera de referencia, las 
resistividades mayores a 40 ohm.m se consideran altas y son indicativas de zonas de acumulación 
de gas, mientras que las resistividades más bajas (del orden de 10 ohm.m o menos) se asocian a 
zonas de acumulación de lixiviado. 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 28 
 
La información sobre presiones de poros recogida mediante los piezómetros se utiliza para 
obtener el parámetro 𝑅𝑢, utilizado en el análisis de estabilidad. Este análisis se ejecuta mediante el 
programa informático Slide de Rocscience, usando los métodos de Spencer y Morgenstern-Price, 
este último conocido también como el método de Equilibrio Límite General o GLE (por sus siglas 
en inglés). Ambos métodos satisfacen todas las condiciones de equilibrio, es decir que consideran 
tanto el equilibrio de momentos como el equilibrio de fuerzas, lo cual permite que sean usados para 
el análisis de todo tipo de superficies de rotura, y no únicamente para superficies circulares (ver 
Tabla 2.2). El análisis realizado en Slide es probabilístico, de manera que no solo se obtienen 
factores de seguridad sino también probabilidades de falla. La función de distribución de 
probabilidad elegida para el análisis asistido por software es la distribución normal o gaussiana. 
Para cada escenario de estudio ingresado por el usuario, el programa analiza cientos de 
superficies de falla, obteniendo para cada una un factor de seguridad promedio. Finalmente, el 
resultado arrojado por el programa para cada escenario de análisis corresponde al factor de 
seguridad promedio mínimo obtenido, el cual corresponde a la superficie de falla crítica. En 
resumen, el factor de seguridad que se obtiene para un talud dado mediante análisis probabilístico 
con Slide corresponde al factor de seguridad promedio de la superficie de falla más inestable 
encontrada por el programa en ese talud. En cuanto a la probabilidad de falla (𝑃𝐹), este resultado 
corresponde al cociente entre los casos en los que se obtuvo un factor de seguridad inferior a uno 
y el total de los casos analizados, expresado como porcentaje: 
 
𝑃𝐹 =
𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑⁡𝑑𝑒⁡𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑠⁡𝑐𝑜𝑛⁡𝐹𝑆 < 1
𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑⁡𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙⁡𝑑𝑒⁡𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑠⁡𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎𝑠
× 100% 
Ecuación 3.5 
 
Para todos los perfiles se realizan análisis tanto estáticos como seudoestáticos. En el caso 
estático, se utilizan parámetros efectivos, mientras que en el caso seudoestático se trabaja con 
parámetros no drenados, los cuales son mayores que los efectivos según se mostrará más adelante. 
En el caso del análisis seudoestático, se agregan cargas sísmicas, lo cual se logra introduciendo los 
coeficientes de aceleración sísmica vertical y horizontal correspondientes, según el estudio de 
microzonificación sísmica respectivo. 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 29 
 
4 Descripción de la zona de estudio 
 
El RS analizado se divide en tres zonas de disposición llamadas vasos o vertederos, cuyas 
vistas en planta se presentan en la Figura 5.2, la Figura 5.3 y la Figura 5.4. Según su orden de 
antigüedad, se hará referencia a estas zonas como Vaso 1, Vaso 2 y Vaso 3, del más viejo al más 
joven. El Vaso 3 es el más grande de todos y el único que se encuentra activo actualmente, mientras 
que los dos primeros ya cumplieron su vida útil y se encuentran en etapa de posclausura, siendo el 
Vaso 1 el de menor tamaño. El Vaso 1 y el Vaso 2 fueron cerrados de manera definitiva en el año 
2014, por lo que sus residuos más jóvenes tienen en la actualidad una edad aproximada de 9 años. 
Dentro de sus instalaciones el relleno cuenta con vías de acceso pavimentadas a los tres 
vasos actualmente existentes, así como a la PTARnD, las lagunas de lixiviados y la zona 
administrativa. Estas son vías de una sola calzada con dos carriles, aptas para la circulación de 
vehículos pequeños, camiones recolectores e incluso tractocamiones de carga de residuos. De esta 
manera, se encuentra garantizado el acceso de los vehículos que transportan los RSU hasta las 
zonas de disposición, y se facilita asimismo el transporte de materiales, equipos y de todo el 
personal que se encuentravinculado a la operación, vigilancia, asesoría y administración del 
relleno. 
Para su habilitación como zonas de disposición final de RSU, los vasos de este relleno 
debieron someterse a una fase de adecuación según los estudios y diseños correspondientes. En 
términos generales, esta adecuación estuvo conformada en cada caso por las siguientes etapas: 
 
1. Desmonte y limpieza: eliminación de la cobertura vegetal presente en la zona. 
2. Descapote: remoción de la capa de suelo con contenido de materia orgánica. 
3. Canalización y cobertura de afluentes hídricos: las corrientes de agua superficiales fueron 
canalizadas mediante tuberías para garantizar su adecuado drenaje hacia cuerpos de agua 
superficial sin que se contaminen con los lixiviados generados en el lleno de residuos. 
4. Lleno de nivelación y perfilado del terreno: sobre el terreno natural se aplicó una capa de 
suelo inorgánico relativamente impermeable (en este caso, material limoso) con la cual se dio 
forma a la base de cada vaso, según los planos de diseño. 
5. Impermeabilización: según la zona del RS, la impermeabilización se realizó con 
geomembrana o con GCL (Geosynthetic Clay Liner). El GCL está conformado por una capa de 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 30 
 
bentonita soportada entre dos capas de geotextiles. La bentonita es una arcilla expansiva que actúa 
como capa protectora en caso de ruptura de la geomembrana, pues al presentarse una fuga de 
líquido la arcilla genera un sello impermeable, bloqueando el paso del fluido hacia el suelo 
subyacente. Después del GCL se aplicó una capa adicional de geomembrana impermeabilizante, 
sobre la cual se pueden disponer finalmente los RSU. 
 
Después de estas labores de adecuación y de la construcción de diversas obras anexas, tales 
como vías, muros y canales, pudieron iniciarse las labores de disposición en los vasos del relleno. 
Así empezaron a formarse de manera progresiva los llenos de residuos que actualmente existen, de 
los cuales, a inicios de 2023, dos se encuentran clausurados y uno en operación. 
Por normativa ambiental (Resolución No. 0938, 2019), tanto los vasos clausurados como 
el vaso en operación deben monitorearse de manera permanente para hacer un seguimiento a las 
condiciones de estabilidad de la masa de residuos, ya que esta por sus características puede 
presentar asentamientos, deformaciones y desplazamientos importantes debido al proceso de 
descomposición de la materia orgánica en su interior. Cabe señalar que, en la actualidad, debido a 
la edad de los residuos en el Vaso 1 y el Vaso 2, los llenos de estos dos vertederos presentan 
condiciones de estabilidad óptimas, lo cual puede apreciarse en su geometría constante con cambios 
mínimos a través del tiempo, y en el registro de presiones de poros con muy poca variabilidad a lo 
largo de los últimos años. Mientras tanto el Vaso 3, por encontrarse en operación, es mucho más 
dinámico y cambiante en cuanto a su geometría, volumen y presiones internas, motivo por el cual 
el monitoreo de estabilidad geotécnica se convierte en un aspecto crítico para su adecuada 
operación. 
La estabilidad geotécnica de los llenos de residuos analizados en este informe se garantiza 
principalmente mediante la evacuación de los fluidos (lixiviados y biogás) que se generan en su 
interior, y evitando que se infiltre el agua lluvia en los residuos. De esta manera se mantienen 
controladas las presiones de poros, lo cual evita que se reduzcan los esfuerzos efectivos y, en 
consecuencia, la resistencia al cortante. Asimismo, se deben separar las aguas superficiales que 
provengan de manantiales o quebradas para evitar que estas se mezclen y se contaminen con los 
fluidos generados por los residuos. El control de los fluidos en los vasos del relleno sanitario se 
realiza mediante una red de obras hidráulicas que facilitan el drenaje del agua lluvia y los lixiviados. 
En particular, en el vaso operativo se cuenta con las siguientes obras: 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 31 
 
 
- Tubería colectora o tubería central: esta tubería se ubica por debajo de la masa de residuos, 
aproximadamente al nivel del terreno natural, y su función es canalizar y conducir el agua de la 
quebrada cuyo cauce natural discurría por la vaguada central del terreno antes de su adecuación 
como zona de disposición. 
- Filtros en residuos: son filtros de tipo francés que se construyen sobre la membrana de 
impermeabilización y sobre los residuos a medida que el llenado del vaso va avanzando. Estos 
filtros recogen el flujo de lixiviados generado por los residuos y lo conducen hacia unas 
alcantarillas tipo box culvert que discurren por la parte central del lleno y desembocan en los 
canales de lixiviados, en la parte inferior del vaso, después de atravesar el dique de cierre. 
- Drenes subhorizontales: consisten en tuberías de PVC perforadas de 3” de diámetro, las 
cuales se instalan en la masa de residuos con una inclinación de 5° a 10°. Estos drenes captan los 
lixiviados que se generan en el interior de la masa de residuos y los llevan por gravedad hacia el 
exterior, donde son conducidos mediante tubos o mangueras hacia los canales de lixiviados para 
su evacuación. 
- Box culverts: son dos alcantarillas que están conectadas a la red de filtros en residuos y que 
canalizan el flujo de lixiviados hacia el exterior del lleno, atravesando el dique de cierre inferior. 
Estas alcantarillas entregan los lixiviados a un canal externo al vaso, el cual conduce el caudal bien 
sea hacia la PTARnD o hacia las piscinas de lixiviados. En la PTARnD el lixiviado es tratado 
mediante un proceso de cuatro fases, en el que se reduce la carga contaminante. Finalmente, el 
lixiviado clarificado se somete a pruebas de calidad del agua para garantizar que cumpla con los 
parámetros mínimos requeridos por la norma ambiental, y es descargado a un curso de agua 
superficial. 
- Pozos profundos: son pozos de más de 10 m de profundidad que se perforan en la masa de 
residuos con el fin de alcanzar zonas saturadas de lixiviado e introducir en ellas un sistema de 
bombeo que permita la extracción del líquido. Esta actividad tiene el objetivo de aliviar las 
presiones internas de la masa de residuos para mejorar la estabilidad geotécnica del lleno. 
- Chimeneas: estructuras de ventilación para permitir la evacuación del biogás producto de 
la degradación de la materia orgánica (Decreto No. 838, 2005). Son similares a un filtro francés, 
pero en vertical, y su eje está atravesado por una tubería de PEAD perforada. Las chimeneas se 
instalan desde el fondo del vaso y se van realzando a medida que el lleno de residuos crece en 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 32 
 
altura, para evitar que se tapen. De esta manera, el extremo superior del tubo siempre sobresale 
hacia la superficie, y a través de él se libera al ambiente el biogás que se genera dentro del lleno de 
residuos debido a la descomposición de la materia orgánica. En el extremo de las chimeneas se 
enciende una tea para quemar el biogás saliente, compuesto mayoritariamente por metano, ya que 
este gas es más nocivo para el ambiente que el dióxido de carbono producido por su combustión. 
- Canales de lixiviados: recogen el caudal de lixiviados que se evacúa a través de la red de 
filtros y los box-culverts, y lo conducen a la PTARnD o a las piscinas. 
- Cunetas en geomembrana: se excavan sobre la cobertura térrea con la cual se recubren las 
zonas de disposición que ya han sido llenadas completamente con residuos. Luego de excavadas,se cubren con una geomembrana impermeable para evitar la infiltración del agua lluvia. Estas 
cunetas conducen el agua de escorrentía hacia los canales perimetrales del vaso. 
- Canales perimetrales: estos canales bordean el vaso y son los responsables del drenaje y la 
conducción del agua que precipita sobre el área del vaso y que es evacuada mediante la red de 
cunetas en geomembrana. Llegan al mismo canal donde desemboca la tubería colectora central y 
después de un corto recorrido entrega las aguas de escorrentía a un curso de agua superficial. 
- Piscinas o lagunas de lixiviados: cuando el caudal de lixiviado que se genera en el relleno 
excede la capacidad instalada de la PTARnD (por ejemplo, en temporadas lluviosas cuando los 
residuos llegan muy húmedos, o se infiltra una parte del agua lluvia en el lleno, incrementándose 
así el volumen de líquido en la masa de residuos), el exceso de lixiviado es conducido 
temporalmente hacia las piscinas, donde se almacena de manera transitoria, mientras es posible 
ingresarlo a la PTARnD para su tratamiento y posterior descarga al curso de agua superficial. 
 
Además de lo anterior, en las zonas de disposición operativas el área máxima de exposición 
de residuos se encuentra limitada por la Resolución No. 0938 de 2019 (Ministerio de Vivienda, 
Ciudad y Territorio, 2019, p. 4). Para el relleno analizado, esta área es de 6.000 m2 y debe estar 
repartida en dos frentes de operación, cada uno con un máximo de 3.000 m2 de área descubierta. 
Por este motivo, las zonas donde las labores de disposición han finalizado de manera definitiva son 
cubiertas con una capa de material térreo de baja permeabilidad. Esta cobertura tiene la función de 
aislar los residuos del ambiente, evitando al mismo tiempo la infiltración de aguas lluvias y su 
incorporación a la masa de residuos, y por consiguiente, ayudando a controlar las presiones internas 
en el lleno. Por otro lado, las zonas que se encuentran temporalmente inactivas pero que aún no 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 33 
 
han sido llenadas por completo se cubren con lona negro-verde para evitar su exposición al 
ambiente, ya que dicha exposición favorece la infiltración de aguas lluvias, la proliferación de 
vectores y otros impactos negativos sobre el medio ambiente. 
Otro factor fundamental para garantizar la estabilidad geotécnica de los llenos de residuos 
es su confinamiento mediante barreras físicas. En el relleno analizado esto se logra aprovechando 
barreras naturales tales como laderas de hondonadas, pero también mediante estructuras artificiales 
de contención. En particular, el Vaso 3 cuenta con dos diques de cierre y un terraplén, los cuales 
están construidos en suelo mecánicamente estabilizado. El dique inferior, al cual se hará referencia 
como Estructura de Contención 1, es la principal estructura artificial de contención del Vaso 3, ya 
que lo cierra en su zona baja, actuando como una presa que contiene la masa de residuos para evitar 
que estos se desborden y se salgan del vaso. El segundo dique (Estructura de Contención 2) y el 
terraplén (Estructura de Contención 3) son más pequeños y tienen la función de confinar el vaso 
en su parte alta, así como de dar soporte a la vía que bordea el costado superior del vertedero. 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 34 
 
5 Monitoreo geotécnico 
 
 En los vasos del RS estudiado se realiza el monitoreo de estabilidad geotécnica con 
periodicidad mensual. Este monitoreo tiene el fin de hacer un seguimiento continuo a las 
condiciones de estabilidad mecánica de los llenos, generando información para la toma de 
decisiones, aportando insumos para un adecuado mantenimiento y operación de los vasos, y 
permitiendo generar alertas oportunas en caso de detectarse condiciones desfavorables. 
El análisis de estabilidad se lleva a cabo a partir de dos insumos principales: las presiones 
de poros leídas mediante piezómetros de hilo vibrátil instalados en la masa de residuos, y el 
levantamiento topográfico del vaso, realizado mes a mes. Ambos insumos se procesan y analizan 
de manera independiente, y finalmente proporcionan la información que, en conjunto, se lleva al 
software Slide para ejecutar el análisis. 
Además, se monitorean los desplazamientos de las estructuras de contención para 
determinar cómo estas responden a los empujes impuestos por la masa de residuos, y se realizan 
TER que permiten trazar perfiles bidimensionales de la masa de residuos según la resistividad 
eléctrica de los fluidos en su interior, lo cual permite identificar zonas de acumulación de lixiviados 
y gas. Toda esta información se correlaciona entre sí para generar reportes periódicos sobre el 
estado de las presiones internas y la estabilidad mecánica de los llenos activos e inactivos del RS. 
 
5.1 Presiones de poros 
Las presiones de poros en los llenos de RSU son un factor crítico para la estabilidad 
geotécnica, ya que ellas influyen de manera importante en la resistencia al cortante (ver Ecuación 
2.1 y Ecuación 2.2). Asimismo, es importante monitorear tanto las presiones como las 
temperaturas en las estructuras de contención y en el terreno de fundación, ya que de esta manera 
es posible detectar infiltraciones de lixiviados y tomar las acciones correctivas correspondientes. 
En el RS estudiado, las presiones de poros se analizan a través del parámetro conocido como 
relación de presión de poros o 𝑅𝑢, el cual tiene la ventaja de ser una cantidad adimensional, ya que 
se define como el cociente entre la presión de poros (𝜇) y el esfuerzo total (𝜎) en un punto 
determinado, según se indica en la Ecuación 2.3. En este sentido, el 𝑅𝑢 funciona como un 
parámetro alternativo al esfuerzo efectivo, ya que ambas magnitudes constituyen una comparación 
entre el esfuerzo total y la presión de poros. El caso más desfavorable en términos de estabilidad 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 35 
 
mecánica del suelo es aquel en el que la presión de poros iguala al esfuerzo total, con lo que el 
esfuerzo efectivo es igual a cero y la relación de presión de poros es igual a uno. 
Al instalar un piezómetro en residuos se tienen dos puntos de referencia principales: la cota 
de instalación (CI), que corresponde a la cota donde queda ubicado el sensor del piezómetro, y la 
cota de terreno (CT), que es el nivel del terreno en el lugar donde se instaló el equipo. Teniendo en 
cuenta que la cota piezométrica (CP) es la altura o nivel que alcanzaría el fluido si se dejara subir 
por una columna o tubo sin más restricción que la ejercida por la fuerza de la gravedad y la presión 
atmosférica, y considerando las posibles ubicaciones de la CP en relación con la CI y la CT, se 
tienen varios rangos de variación posibles para el 𝑅𝑢, según se muestra en la Figura 5.1 y en la 
Tabla 5.1. 
Asimismo, por la dinámica propia de los llenos de RSU, los cuales producen lixiviados 
permanentemente a lo largo de muchos años, puede considerarse que siempre se tendrá un nivel de 
lixiviados interno en la masa de residuos, el cual estará en algún punto por encima del fondo del 
vaso, demarcado por la geomembrana de impermeabilización. Suponiendo que se tiene instalado 
un piezómetro de hilo vibrátil en residuos a un nivel dado, que llamaremos CI, si el nivel de 
lixiviados se encuentra por debajo de esta cota, teóricamente el piezómetro debería detectar una 
presión de poros negativa o succión, y por tanto un 𝑅𝑢 también negativo. No obstante, debe tenerse 
en cuenta que en la práctica estos equipos no permiten detectarefectos de succión, y en un punto 
ubicado por encima del nivel del fluido se leerá una presión igual a cero. Ahora, si el nivel de 
lixiviado sube hasta alcanzar exactamente la CI, la presión de poros medida será nula, al igual que 
el 𝑅𝑢. Si se supone que el nivel de lixiviado continúa subiendo hasta rebasar la CI pero sin 
sobrepasar el nivel del terreno, el piezómetro medirá una presión de poros positiva y el 𝑅𝑢 se 
encontrará en el rango (0, 1]. Si el lixiviado llega a alcanzar la superficie de los residuos, es decir 
la CT, la presión de poros será igual a la presión geostática o esfuerzo total, y el 𝑅𝑢 será igual a la 
unidad. Por último, si los lixiviados en la masa de residuos se encuentran presurizados, es decir, a 
una presión mayor que el esfuerzo total ejercido por el suelo suprayacente, se tendrá una CP mayor 
que la CT, la presión de poros será mayor que la presión geostática y el 𝑅𝑢 será mayor que la 
unidad. En este caso, el lixiviado será expulsado hacia la atmósfera en caso de encontrar una vía 
de salida, superando al salir el nivel del terreno. 
Para el Vaso 3 en particular, se determinó mediante análisis de sensibilidad que los valores 
de 𝑅𝑢 deben ser menores o iguales a 0.4 para no afectar negativamente la estabilidad del lleno de 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 36 
 
RSU, mientras que por encima de este valor las presiones se consideran indeseables para la 
estabilidad del vaso, ya que tienden a generar superficies de rotura con factores de seguridad 
inferiores a 1.0 y probabilidades de falla relativamente altas. 
 
Figura 5.1 
Posibles ubicaciones de la cota piezométrica en relación con las cotas de terreno e instalación de 
un piezómetro* 
 
*El círculo blanco representa el piezómetro 
 
Tabla 5.1 
Relación de presión de poros y ubicación de la cota piezométrica 
Posición de la CP Presión 
de poros 
Relación de 
presión de poros 
Significado físico / fenómeno 
observado 
Caso 1: 
CP debajo de la CI 
CP < CI 𝜇 < 0 𝑅𝑢< 0 Succión 
Caso 2: 
CP igual a la CI 
CP = CI 𝜇 = 0 𝑅𝑢= 0 Lixiviado por debajo de la superficie. 
El esfuerzo efectivo es igual al 
esfuerzo total (𝜎′ = 𝜎). 
Caso 3: 
CP entre la CI y la CT 
CI < CP < CT 0 < 𝜇 < 𝜎 0 < 𝑅𝑢 < 1 Lixiviado por debajo de la superficie. 
El esfuerzo efectivo es menor que el 
esfuerzo total (𝜎′ < 𝜎). 
Caso 4: 
CP igual a la CT 
CP = CT 𝜇 = 𝜎 𝑅𝑢 = 1 Afloramiento de lixiviado a la 
superficie. El esfuerzo efectivo es 
nulo. 
Caso 5: 
CP arriba de la CT 
CT < CP 𝜇 > 𝜎 𝑅𝑢 > 1 Brote de lixiviado a presión 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 37 
 
Con el fin de realizar seguimiento a las presiones de poros en el RS analizado, se generan 
mensualmente gráficas donde se aprecian las variaciones de los 𝑅𝑢 en el tiempo para los 
piezómetros instalados en residuos, terreno de fundación y estructuras de contención de los vasos. 
Además, se elaboran gráficas tipo mapa de calor para los piezómetros en residuos del Vaso 3, 
donde puede apreciarse la distribución de los 𝑅𝑢 en planta. Por último, se promedian los valores 
de 𝑅𝑢 obtenidos cada mes para los diferentes materiales que conforman los llenos de RS, y de esta 
manera se obtienen los 𝑅𝑢 que se llevarán al análisis de estabilidad mensual. Las diferentes gráficas 
y valores de 𝑅𝑢 obtenidos para los vasos en estudio se presentan y analizan en el Capítulo 6 
(Resultados y análisis) de este informe. 
Las presiones de poros a partir de las cuales se calculan los 𝑅𝑢 para el análisis se obtienen a 
mediante el monitoreo de los piezómetros instalados en los tres vasos en estudio, principalmente 
en los llenos de residuos, pero también en el terreno natural y las estructuras de contención. La 
distribución de estos equipos en cada vaso se muestra de la Figura 5.2 a la Figura 5.4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 38 
 
Figura 5.2 
Localización instrumentación Vaso 1 
 
 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 39 
 
Figura 5.3 
Localización instrumentación Vaso 2 
 
 
 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 40 
 
Figura 5.4 
Localización instrumentación Vaso 3 
 
 
5.2 Análisis de estabilidad 
El monitoreo de estabilidad del RS tiene como fase previa el procesamiento de la 
información topográfica levantada mensualmente. A partir de esta topografía se genera una 
superficie tridimensional que permite visualizar la geometría de los vasos y sobre la cual se trazan 
las secciones de interés y se generan los perfiles para el análisis. En estos perfiles se demarcan las 
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PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 41 
 
fronteras entre los distintos estratos o materiales que conforman los llenos, según caracterización 
previa realizada mediante estudios en campo, y luego, conociendo los parámetros geotécnicos de 
los materiales (peso unitario 𝛾, cohesión 𝑐, ángulo de rozamiento interno 𝜑 y relación de presión 
de poros 𝑅𝑢) se procede a realizar el análisis de estabilidad en Slide. 
Dicho análisis se ejecuta para cada vaso en condiciones tanto estáticas como seudoestáticas, 
siendo estas últimas representativas de sismo. La diferencia entre ambas condiciones radica en que 
para el análisis estático se trabaja con parámetros efectivos (drenados) y no se consideran cargas 
sísmicas, mientras que para el análisis seudoestático se ingresan los parámetros totales (no 
drenados) y se incluye además la carga por sismo. Esto se logra ingresando los coeficientes de 
aceleración pico efectiva vertical y horizontal como parámetros adicionales para el análisis, 
coeficientes que se obtienen a partir del estudio de zonificación sísmica para la región en la cual se 
ubica el relleno. En este caso, el coeficiente de aceleración horizontal es Aa = 0.1 y el coeficiente 
de aceleración vertical es Av = −0.07. 
 De la Figura 5.5 a la Figura 5.7 se muestran las vistas en planta de los tres vasos 
estudiados con la ubicación de las secciones para las cuales se efectúa el análisis de estabilidad en 
Slide. 
 
Figura 5.5 
Ubicación en planta de la sección de análisis para el Vaso 1 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 42 
 
Figura 5.6 
Ubicación en planta de las secciones de análisis para el Vaso 2 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 43 
 
Figura 5.7 
Ubicación en planta de la sección de análisis para el Vaso 3 
 
 
En cuanto a la discretización de los materiales que conforman cada uno de los llenos, esta 
se realiza considerando que la producción de fluidos, y por tanto la relación de presión de poros, 
cambia a lo largo del tiempo según la edad de los residuos, siendo mayor en los jóvenes que en los 
antiguos, mientras que el peso unitario, la cohesión y el coeficiente de rozamiento interno de los 
de estos materiales pueden considerarse constantes a lo largo del tiempo. Por este motivo, se realiza 
una zonificación interna de los residuosdispuestos en cada vaso según su antigüedad, para poder 
asignar los parámetros geotécnicos de manera más aproximada al momento de realizar el análisis 
de estabilidad. Esta discretización a través del perfil de análisis elegido para cada vaso se muestra 
de la Figura 5.8 a la Figura 5.10. 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 44 
 
Figura 5.8 
Materiales en el perfil de análisis de estabilidad para el Vaso 1 
 
 
Los parámetros de peso unitario, cohesión y el ángulo de rozamiento interno provienen de 
estudios de caracterización mecánica de RSU realizados en laboratorio, y son valores que, para el 
alcance y los fines del presente análisis, se consideran constantes en su promedio y desviación 
estándar, ya que su variación en el tiempo es prácticamente nula. Por su parte, el 𝑅𝑢 es el único 
parámetro de entrada variable y que debe actualizarse para cada período de análisis. Este parámetro 
se monitorea de manera continua en todos los vasos del RS, realizando una o varias lecturas 
semanales mediante los piezómetros instalados en la masa de residuos, de manera que es posible 
obtener un promedio y una desviación estándar mensuales para el análisis de estabilidad. Por este 
motivo, el 𝑅𝑢 es el factor crítico cuya influencia sobre la estabilidad del lleno de residuos se busca 
determinar mediante el análisis mensual. 
 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 45 
 
Figura 5.9 
Materiales en el perfil de análisis de estabilidad para el Vaso 2 
 
Sección Norte 
 
 
Sección Sur 
 
 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 46 
 
Figura 5.10 
Materiales en el perfil de análisis de estabilidad para el Vaso 3 
 
 
5.3 Estabilidad de las estructuras de contención 
En el RS analizado, la estabilidad de las estructuras de contención se evalúa mediante la 
lectura periódica de los inclinómetros, cuya frecuencia de monitoreo depende de cuán crítica se 
considere la estructura en cuestión para la estabilidad del lleno de residuos correspondiente. El 
Vaso 1 y el Vaso 2 cuentan cada uno con tres inclinómetros, los cuales se monitorean con 
periodicidad mensual. El Vaso 3, por su parte, cuenta con once inclinómetros activos instalados en 
sus estructuras de contención, de los cuales los más críticos son los ubicados en la Estructura de 
Contención 1, un dique en suelo mecánicamente estabilizado que soporta los empujes de la masa 
de residuos. Estos inclinómetros son leídos de dos a tres veces por mes. La ubicación en planta de 
estos instrumentos en los tres vasos puede verse de la Figura 5.2 a la Figura 5.4. 
La lectura de cada inclinómetro permite saber cuánto se ha desplazado el instrumento en 
sentido horizontal a lo largo de toda su profundidad, con lo cual se generan gráficas de seguimiento 
que permiten observar los desplazamientos del terreno y las estructuras a lo largo del tiempo, e 
identificar potenciales planos de falla de manera temprana. 
 
5.4 Mapeo de zonas de acumulación de biogás y lixiviados mediante TER 
En el RS analizado, los estudios geofísicos tipo TER se utilizan como un método de 
exploración indirecta complementario al seguimiento de las presiones de poros mediante 
piezómetros instalados en el terreno. En este caso, las TER sirven para rastrear la distribución de 
los fluidos en el interior del lleno de residuos del Vaso 3 a través de distintas secciones de análisis. 
Estructura de 
contención 1 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 47 
 
Estos estudios permiten medir la resistividad del terreno a partir de la inducción de una corriente 
eléctrica a lo largo de una línea de electrodos instalados en la superficie. Después de realizar el 
ensayo, los resultados se procesan con ayuda de un software, el cual genera una representación de 
la distribución de la resistividad eléctrica en profundidad a lo largo del perfil de análisis. Estas 
representaciones son gráficos tipo mapa de calor donde se grafican las variables de interés en una 
escala que va desde el azul oscuro, para los valores más bajos, hasta el rojo, para los más altos. 
En el caso de los vertederos de residuos, donde los fluidos presentes en el suelo son 
principalmente el lixiviado y el biogás, las zonas que se encuentran saturadas de lixiviado se 
asocian a bajas resistividades, al igual que aquellas regiones ubicadas por debajo del nivel de los 
lixiviados en las cuales se presenta acumulación de gas. Por otro lado, las zonas asociadas a 
resistividades altas son aquellas de baja permeabilidad y alto flujo de gas, así como las zonas que 
se encuentran relativamente secas. 
 En la Figura 5.11 y la Figura 5.12 se muestra la ubicación de las líneas de análisis para 
los ensayos TER realizados en el Vaso 3 en septiembre de 2022 y enero de 2023. 
 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
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Figura 5.11 
Localización de la línea TER-6 en el Vaso 3, septiembre de 2022 
 
 
Figura 5.12 
Localización de las líneas TER en el Vaso 3, enero de 2023 
 
 
TER-01 
TER-02 
TER-03 
 
 
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS OBTENIDOS A PARTIR DE LA INSTRUMENTACIÓN 
PARA EL MONITOREO DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DE UN RELLENO SANITARIO 49 
 
6 Resultados y análisis 
 
En este capítulo se exponen y analizan los resultados del seguimiento a las presiones 
internas de los tres vasos en estudio para los meses de septiembre de 2022 y enero de 2023, y se 
correlacionan con los análisis de estabilidad correspondientes. Además, se presentan las gráficas 
de algunos inclinómetros para estos mismos meses y se analizan en el contexto de los resultados 
arrojados por el monitoreo a las presiones y el análisis de estabilidad. Por último, se presentan los 
resultados de dos TER y se comparan con las gráficas obtenidas a partir de la información 
proporcionada por los piezómetros instalados en residuos. Mediante el análisis de la información 
presentada se busca evidenciar los cambios en las presiones internas de los vasos en estudio, e 
interpretar estos cambios en el contexto de las labores de disposición que se realizan actualmente 
en el relleno. 
 
6.1 Presiones de poros 
Según se ha explicado, la relación de presión de poros es un parámetro que depende de la 
producción de biogás y lixiviado dentro de la masa de residuos, así como de la profundidad del 
punto de monitoreo, siendo un factor crítico en los RS debido a su alta variabilidad en el tiempo y 
a su impacto directo sobre la estabilidad mecánica de los llenos de RSU. De la Tabla 6.1 a la Tabla 
6.3 se presenta un resumen de las relaciones de presión de poros obtenidas a partir de los 
piezómetros instalados para los meses de septiembre de 2022 y enero de 2023. Dichos promedios 
fueron calculados para cada uno de los materiales identificados en los distintos vasos. 
 
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Tabla 6.1 
Relaciones de presión de poros para el Vaso 1* 
Material Ru sep-22 ene-23 
Superficial Promedio 0,05 0,05 
 Desv. Est. 0,00 0,00 
Profunda 1 Promedio 0,50 0,49 
 Desv. Est. 0,13 0,12 
Profunda 2 Promedio 0,59 0,58 
 Desv. Est. 0,28 0,28 
Antes realce 
1 y 2 
Promedio 0,44 0,37 
Desv. Est. 0,19 0,13 
Recientes Promedio 0,01 0,00