Mitigación de Risco em Centros Educacionais

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MITIGACIÓN DEL RIESGO ANTE PROCESOS DE 
EROSIÓN Y REMOCIÓN EN MASA EN CENTROS 
EDUCATIVOS RURALES DE ANTIOQUIA, MEDIANTE UN 
ÁBACO DE DISEÑO Y PROPUESTAS DE OBRAS DE 
BIOINGENIERÍA. 
 
 
 
JAN CARLOS PÉREZ ARRIETA 
 
Trabajo de grado para optar al título de ingeniero geólogo e 
ingeniero civil 
 
 
John Jairo Gallego Montoya 
 
 
 
UNIVERSIDAD EIA 
INGENIERÍA GEOLÓGICA 
ENVIGADO 
2022 
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“Lo esencial es invisible a los ojos” 
El Principito- Antoine de Saint-Exupéry 
 
 
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AGRADECIMIENTOS 
 
Nuestro esfuerzo en la práctica debe ser así.́ Dondequiera que duela, dondequiera 
que haya fricción, debemos investigar. Debemos confrontar el problema con 
decisión y no encogernos de hombros. Solo quita la astilla de tu pie. Dondequiera 
que tu mente se atasque debes darte cuenta. Mientas más lo observes, lo sabrás, 
lo verás y lo experimentarás como es. 
Un árbol en un bosque-Ajahn Chah 
 
 
 
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CONTENIDO 
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 17 
1 PRELIMINARES ....................................................................................................... 18 
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................ 18 
1.2 OBJETIVOS DEL PROYECTO .......................................................................... 19 
1.2.1 Objetivo General ......................................................................................... 19 
1.2.2 Objetivos Específicos ................................................................................. 19 
1.3 MARCO DE REFERENCIA ............................................................................... 20 
1.3.1 Reducción del riesgo en el ámbito político administrativo ........................... 20 
1.3.2 Erosión y remoción en masa ...................................................................... 25 
1.3.2.1 Procesos de erosión ............................................................................ 25 
1.3.2.2 Procesos de remoción en masa o movimientos en masa .................... 25 
1.3.2.2.1 Amenaza por movimientos en masa ................................................. 29 
1.3.2.2.2 Causas de la amenaza por movimientos en masa ........................... 29 
1.3.3 Obras de bioingeniería ............................................................................... 31 
1.3.3.1 Técnicas de bioingeniería .................................................................... 33 
2 METODOLOGÍA ....................................................................................................... 46 
2.1 Etapa 1: definición de los factores condicionantes y detonantes de los procesos de 
erosión y remoción que afectan a los CER de Antioquia .............................................. 47 
2.1.1 Recolección de información primaria proveniente del formulario ERS ........ 47 
2.1.2 Salida de campo a Centros Educativos Rurales ......................................... 52 
2.1.3 Determinar los factores involucrados y la recurrencia de los procesos de 
erosión y remoción ................................................................................................... 53 
2.2 Etapa 2: caracterización geológica y geomorfológica de los CER ...................... 54 
2.2.1 Demarcación del área de estudio a partir de eventos históricos del 
DESINVENTAR y SIMMA, mapa de amenaza por movimientos en masa de Antioquia 
y la base de datos de centros educativos rurales con problemas de erosión y remoción 
en masa 54 
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2.2.2. Sectorización del área de estudio de acuerdo con sus características 
geológicas y geomorfológicas. .................................................................................. 55 
2.3 Etapa 3: reducción prospectiva del riesgo ......................................................... 59 
2.3.1 Parametrización geomecánica de los suelos de las diferentes zonas ......... 59 
2.3.2 Elaboración de ábaco de diseño para los taludes de las zonas establecidas
 60 
2.3.3 Recomendaciones y obras de bioingeniería para los principales problemas de 
erosión y remoción en masa ..................................................................................... 61 
2.4 Etapa 4: validación el ábaco de diseño y propuestas bioingenieriles ................ 61 
2.4.1 Validación el ábaco de diseño para taludes ............................................... 62 
2.4.2 Escenarios de riesgo en las escuelas del área de estudio y propuestas de 
bioingeniería ............................................................................................................. 62 
3. PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS ............................................... 63 
3.1. Definición de los factores condicionantes y detonantes de los procesos de erosión 
y remoción que afectan a los CER de Antioquia ........................................................... 63 
3.1.1. Recolección de Información primaria proveniente del formulario ERS ........ 63 
3.1.2. Salida de campo a Centros Educativos Rurales ......................................... 73 
3.1.3. Determinar los factores involucrados y la recurrencia de los procesos de 
erosión y remoción en masa ..................................................................................... 85 
3.2. Caracterización geológica y geomorfológica de los CER ................................... 89 
3.2.1. Demarcación del área de estudio a partir de eventos históricos del 
DESINVENTAR y SIMMA, mapa de amenaza por movimientos en masa de Antioquia 
y la base de datos de centros educativos rurales con problemas de erosión y remoción 
en masa 89 
3.2.2. Sectorización del área de estudio de acuerdo con sus características 
geológicas y geomorfológicas ................................................................................... 97 
3.3. Reducción prospectiva del riesgo .................................................................... 117 
3.3.1. Parametrización geomecánica de los suelos de las diferentes zonas ....... 117 
3.3.2. Elaboración de ábaco de diseño para los taludes de las zonas establecidas
 122 
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3.3.3. Recomendaciones y obras de bioingeniería para los principales problemas de 
erosión y remoción en masa ................................................................................... 136 
3.4. Validación del ábaco de diseño y propuestas bioingenieriles ........................... 143 
3.4.1. Validación del ábaco de diseño para taludes ........................................... 143 
3.4.2. Escenarios de riesgo en las escuelas del área de estudio y propuestas de 
bioingeniería ........................................................................................................... 162 
4. CONCLUSIONES Y DISCUSIONES FINALES ....................................................... 168 
5. REFERENCIAS ...................................................................................................... 172 
 
 
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LISTA DE TABLAS 
Tabla 1: factores positivos y negativos de la vegetación en los taludes ........................... 33 
Tabla 2: clasificación de los ambientes geomorfológicos.Elaborado a partir de las memorias 
explicativas de las planchas geomorfológicas del SGC. .................................................. 56 
Tabla 3: clasificación de los suelos según el origen de estos a partir de la geomorfología. 
Elaborado a partir de las memorias explicativas de las planchas geológicas del SGC. .... 58 
Tabla 4: sección 1 aspectos generales. Elaboración propia a partir de información del 
formulario ERS. ............................................................................................................... 65 
Tabla 5: sección 2 factores condicionantes y detonantes. Elaboración propia a partir de 
información del formulario ERS. ...................................................................................... 69 
Tabla 6: sección 3 procesos de erosión y remoción en masa. Elaboración propia a partir de 
información del formulario ERS. ...................................................................................... 71 
Tabla 7: sección 4 características de los taludes. Elaboración propia a partir de información 
del formulario ERS. .......................................................................................................... 73 
Tabla 8: regiones del departamento y su respectiva cantidad de CER ubicados en zona de 
amenaza media y alta por movimientos en masa. Elaborado a partir de información del 
proyecto Escuelas Rurales Seguras. ............................................................................... 89 
Tabla 9: regiones del departamento y su respectiva cantidad de CER afectadas por 
deslizamientos. Elaborado a partir de información del proyecto Escuelas Rurales Seguras.
 ........................................................................................................................................ 92 
Tabla 10: unidades geológicas del área de estudio. Elaborado a partir de las planchas del 
SGC. ................................................................................................................................ 99 
Tabla 11: ubicación geológica de los CER de la base datos. Elaborado a partir de las 
planchas del SGC. ......................................................................................................... 100 
Tabla 12: características texturales de los posibles suelos del área de estudio según la 
geología Elaboración propia. ......................................................................................... 103 
Tabla 13: unidades geomorfológicas del área de estudio. Elaboración a partir de las 
planchas del SGC. ......................................................................................................... 106 
Tabla 14: geoformas en las que están ubicados los CER de la base de datos. Elaboración 
a partir de las planchas del SGC.................................................................................... 108 
Tabla 15: posibles suelos del área de estudio según la geomorfología. Elaboración propia.
 ...................................................................................................................................... 110 
Tabla 16: parámetros de los estudios de suelos suministrados. Elaborado a partir de 
información secundaria. ................................................................................................. 118 
Tabla 17: verificación de los estudios de suelos que se encuentran en el área de estudio. 
Fuente propia................................................................................................................. 120 
Tabla 18: parámetros geomecánicos de las zonas establecidas. Fuente propia. ........... 121 
Tabla 19: detalle del ábaco para la zona “Lleno antrópico heterogéneo”. Fuente propia.124 
Tabla 20: detalle del ábaco para la zona “Aluvial arenoso ± limoso”. Fuente propia. ..... 125 
Tabla 21: detalle del ábaco para la zona “Residual arcilloso ± limoso. Fuente propia. ... 126 
Tabla 22: detalle del ábaco para la zona “Residual limoso ± arenoso”. Fuente propia. .. 127 
Tabla 23: detalle del ábaco para la zona “Residual y/o gravitacional arenoso ± gravas y 
limos”. Fuente propia. .................................................................................................... 128 
Tabla 24: detalle del ábaco para la zona “Gravitacional y/o residual limoso ± arcillas y 
bloques de rocas”. Fuente propia................................................................................... 129 
Tabla 25: detalle del ábaco para la zona “Gravitacional arenoso ± limos y bloques de rocas”. 
Fuente propia................................................................................................................. 130 
Tabla 26: conversión de ángulo de corte del talud de ° a V:H. Fuente propia. ............... 131 
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Tabla 27: recomendaciones y obras de bioingeniería. Fuente propia. ........................... 139 
Tabla 28: resumen de los ensayos realizados. Elaborado a partir de información del 
proyecto Escuelas Rurales Seguras. ............................................................................. 147 
Tabla 29: detalle del ensayo de granulometría de las muestras extraídas. Fuente propia.
 ...................................................................................................................................... 151 
Tabla 30: Detalle del ensayo de granulometría de la muestra extraída. Fuente propia. . 154 
Tabla 31: detalle del ábaco de diseño para las escuelas de la base de datos. Fuente propia.
 ...................................................................................................................................... 161 
Tabla 32: detalle de escenario de riesgo en las escuelas de la base de datos. Fuente propia.
 ...................................................................................................................................... 163 
Tabla 33: obras de bioingeniería y recomendaciones para CER con escenario de riesgo 
crítico y alto. Fuente propia. Imágenes tomadas del proyecto Escuelas Rurales Seguras.
 ...................................................................................................................................... 164 
 
 
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TABLA DE ILUSTRACIONES 
Ilustración 1: caída de bloques que aprovechas las discontinuidades de la roca fracturada, 
tomado de Suarez (2009). ............................................................................................... 26 
Ilustración 2: volcamiento donde la falla se da a flexión, tomada de Suarez (2009). ........ 26 
Ilustración 3: deslizamiento rotacional en una ladera, tomado de Suarez (2009). ............ 27 
Ilustración 4: ilustración del deslizamiento tipo planar, tomado de Suarez (2009). ........... 28 
Ilustración 5: flujos de velocidad lenta a muy rápido (izquierda a derecha), tomado de Suarez 
(2009). ............................................................................................................................. 29 
Ilustración 6: esquema de reptación, tomado de Suarez (2009). ..................................... 29 
Ilustración 7: esquema constructivo de estacas vivas, tomado de Downs (2010). ........... 34 
Ilustración 8: esquema de escalones de matorrales, tomado de Downs (2010). .............. 35 
Ilustración 9: esquema general de Fajinas, tomada de Downs (2010). ............................ 36 
Ilustración 10: esquema constructivo de Fajinas de drenajes, tomado de Downs (2010). 37 
Ilustración 11: esquema de mini barras vivas de control, tomado de Downs (2010). ....... 39 
Ilustración 12: barreras densas vivas, tomado de Downs (2010). .................................... 40 
Ilustración 13: barreras de pasto para atrapar la sedimentación, tomado de Downs (2010).
 ........................................................................................................................................42 
Ilustración 14: esquema de siembra de control de la erosión superficial con pasto Vetiver, 
tomado de Downs (2010). ................................................................................................ 43 
Ilustración 15: vallas de retención, tomado de Downs (2010) .......................................... 45 
Ilustración 16: esquema general de la metodología. Fuente propia. ................................ 46 
Ilustración 17: modulo 1 del formulario Escuelas Rurales Seguras. Tomado del proyecto 
Escuelas Rurales Seguras (2022). ................................................................................... 47 
Ilustración 18: modulo 2 del formulario Escuelas Rurales Seguras. Tomado del proyecto 
Escuelas Rurales Seguras (2022). ................................................................................... 48 
Ilustración 19: modulo 3 del formulario Escuelas Rurales Seguras. Tomado del proyecto 
Escuelas Rurales Seguras (2022). ................................................................................... 50 
Ilustración 20: interfaz de la aplicación móvil y sus diferentes secciones. Tomado de la 
aplicación móvil Escuelas Rurales Seguras. .................................................................... 51 
Ilustración 21: planchas del SGC que cubren el área de estudio. Modificado a partir de las 
Planchas del SGC. .......................................................................................................... 55 
Ilustración 22: Geometría de los taludes del ábaco. Fuente propia. ................................. 61 
Ilustración 23: distribución espacial de las escuelas de la base de datos. Elaboración propia 
a partir del ArcGIS. .......................................................................................................... 64 
Ilustración 24: factor condicionante-pendiente. Fuente proyecto Escuelas Rurales Seguras 
(2022). ............................................................................................................................. 66 
Ilustración 25: factor condicionante-tipo de suelo. Fuente proyecto Escuelas Rurales 
Seguras (2022). ............................................................................................................... 67 
Ilustración 26: inadecuado manejo de aguas lluvias en CER San Vicente. Fuente proyecto 
Escuelas Rurales Seguras (2022). ................................................................................... 67 
Ilustración 27: inadecuado manejo de aguas residuales. Fuente aplicación móvil Escuelas 
Rurales Seguras. ............................................................................................................. 68 
Ilustración 28: procesos de erosión y remoción en masa. Fuente proyecto Escuelas Rurales 
Seguras (2022). ............................................................................................................... 70 
Ilustración 29: cortes constituidos en las escuelas. Fuente proyecto Escuelas Rurales 
Seguras (2022). ............................................................................................................... 72 
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Ilustración 30: Procesos de remoción y erosión en taludes constituidos en las escuelas. 
Fuente proyecto Escuelas Rurales Seguras (2022). ........................................................ 72 
Ilustración 31: municipios visitados en las salidas de campo. Fuente propia. .................. 74 
Ilustración 32: escuelas visitadas en Amagá. Elaborado a partir de Google Earth. .......... 75 
Ilustración 33: perfil de suelo general de las escuelas visitadas en Amagá. Fuente propia.
 ........................................................................................................................................ 75 
Ilustración 34: entorno de la escuela Trinidad de Nechí. Fuente propia. .......................... 76 
Ilustración 35: entorno de la escuela El Morro. Fuente propia. ......................................... 76 
Ilustración 36: escuela visitada en Salgar. Elaborado a partir de Google Earth. ............... 77 
Ilustración 37: ubicación de la escuela La Margarita. Fuente propia. ............................... 77 
Ilustración 38: manejo de aguas lluvia en el CER La Margarita. Fuente propia. ............... 78 
Ilustración 39: escuelas visitadas en Olaya. Elaborado a partir de Google Earth. ............ 78 
Ilustración 40: problemas de erosión en escuelas visitadas en Olaya. Fuente propia. ..... 79 
Ilustración 41: taludes en escuelas visitadas en Olaya. Fuente propia. ............................ 80 
Ilustración 42: escuelas visitadas en Sopetrán. Elaborado a partir de Google Earth. ....... 80 
Ilustración 43: escuelas Santa Rita-Sede Central. Fuente propia..................................... 81 
Ilustración 44: taludes en escuelas visitadas en Sopetrán. Fuente Propia. ...................... 81 
Ilustración 45: taludes cercanos a las escuelas visitadas en Sopetrán en las vías de acceso. 
Fuente propia................................................................................................................... 81 
Ilustración 46: escuela visitada en Santo Domingo. Elaborado a partir de Google Earth. 82 
Ilustración 47: fachada de algunas de las escuelas con fotos analizadas. Fuente proyecto 
Escuelas Rurales Seguras. .............................................................................................. 84 
Ilustración 48: escuelas con pendientes medias a altas. Fuente propia. .......................... 85 
Ilustración 49: escuelas con inadecuado manejo de aguas lluvias. Fuente Propia. .......... 86 
Ilustración 50: concentración por subregión de factores que detonan procesos de erosión y 
remoción en masa. Elaborado a partir de información del proyecto Escuelas Rurales 
Seguras. .......................................................................................................................... 86 
Ilustración 51: deslizamiento planar, rotacional y reptación en los CER de la base de datos. 
Fuente proyecto Escuelas Rurales Seguras. ................................................................... 87 
Ilustración 52: concentración por subregión de escuelas con existencia de procesos de 
erosión y remoción. Elaborado a partir de información del proyecto Escuelas Rurales 
Seguras. .......................................................................................................................... 87 
Ilustración 53: escuelas con taludes con ángulo vertical a sub-vertical. Fuente proyecto 
Escuelas Rurales Seguras. .............................................................................................. 88 
Ilustración 54: concentración por subregión de escuelas con existencia taludes. Elaborado 
a partir de información del proyecto Escuelas Rurales Seguras. ..................................... 88 
Ilustración 55:distribución regional de los CER en amenaza por movimientos en masa. 
Elaborado a partir de información del proyecto Escuelas Rurales Seguras. .................... 90 
Ilustración 56: mapa de amenaza por movimientos en masa (CER). Elaborado por proyecto 
Escuelas Rurales Seguras (2022) .................................................................................... 91 
Ilustración 57: distribución regional de los CER en los que han ocurrido deslizamientos. 
Elaborado a partir de información del proyecto Escuelas Rurales Seguras. .................... 93 
Ilustración 58: CER de la base de datos excluidas del área de estudio. Elaboración propia 
a partir de ArcGIS. ........................................................................................................... 94 
Ilustración 59: delimitación del área de estudio. Elaboración propia a partir de ArcGIS. .. 96 
Ilustración 60: geología del área de estudio. Elaboración propia a partir de las planchas del 
SGC. ................................................................................................................................98 
Ilustración 61: resumen de la geología del área de estudio. Elaboración propia a partir de 
ArcGIS. .......................................................................................................................... 102 
La información presentada en este documento es de exclusiva responsabilidad de los autores y no 
compromete a la EIA. 
Ilustración 62: posibles suelos del área de estudio según la geología. Elaboración propia a 
partir de ArcGIS. ............................................................................................................ 103 
Ilustración 63: distribución espacial de los ambientes geomorfológicos del área de estudio. 
Elaboración a partir de las planchas del SGC. ............................................................... 105 
Ilustración 64: geomorfología del área interés. Elaboración a partir de las planchas del SGC.
 ...................................................................................................................................... 106 
Ilustración 65: resumen de la geomorfología del área de estudio. Elaboración propia a partir 
de ArcGIS. ..................................................................................................................... 110 
Ilustración 66: posibles suelos del área de estudio según la geomorfología. Elaboración 
propia a partir de ArcGIS. .............................................................................................. 111 
Ilustración 67: pendiente >70% en el área de estudio. Elaboración propia a partir de ArcGIS.
 ...................................................................................................................................... 113 
Ilustración 68: zonas con rocas foliadas y no foliadas. Elaboración propia a partir de ArcGIS.
 ...................................................................................................................................... 114 
Ilustración 69: posibles suelos del área de estudio. Elaboración propia a partir de ArcGIS.
 ...................................................................................................................................... 115 
Ilustración 70: estudios de suelos utilizados para en este trabajo. Elaboración propia a partir 
de ArcGIS. ..................................................................................................................... 117 
Ilustración 71: estudios ubicados dentro de la zona de trabajo. Elaboración propia a partir 
de ArcGIS. ..................................................................................................................... 119 
Ilustración 72: taludes analizados en la zona “Lleno antrópico heterogéneo”. Elaboración 
propia a partir de Slide 2.0. ............................................................................................ 123 
Ilustración 73: taludes analizados en la zona “Aluvial arenoso ± limoso”. Elaboración propia 
a partir de Slide 2.0. ....................................................................................................... 124 
Ilustración 74: taludes analizados en la zona “Residual arcilloso ± limoso”. Elaboración 
propia a partir de Slide 2.0. ............................................................................................ 125 
Ilustración 75: taludes analizados en la zona “Residual limoso ± arenoso”. Elaboración 
propia a partir de Slide 2.0. ............................................................................................ 126 
Ilustración 76: taludes analizados en la zona “Residual y/o gravitacional arenoso ± gravas 
y limos”. Elaboración propia a partir de Slide 2.0. .......................................................... 127 
Ilustración 77: taludes analizados en la zona “Gravitacional y/o residual limoso ± arcillas y 
bloques de rocas”. Elaboración propia a partir de Slide 2.0. .......................................... 128 
Ilustración 78: taludes analizados en la zona “Gravitacional arenoso ± limos y bloques de 
rocas”. Elaboración propia a partir de Slide 2.0. ............................................................. 129 
Ilustración 79: ábaco de diseño para los taludes de las zonas establecidas. Fuente propia.
 ...................................................................................................................................... 130 
Ilustración 80: ubicación de la escuela rural La Ermita sede Santa Rosa. Elaborado a partir 
de Google Earth. ............................................................................................................ 133 
Ilustración 81: ubicación del CER La Ermita en las zonas establecidas. Tomado de Google 
Maps. ............................................................................................................................. 133 
Ilustración 82: talud de análisis de la escuela La Ermita. Fuente proyecto Escuelas Rurales 
Seguras. ........................................................................................................................ 134 
Ilustración 83: uso del ábaco en talud de la escuela La Ermita. Fuente propia. ............. 135 
Ilustración 84: encharcamiento de aguas lluvias y residuales en escuelas. Fuente proyecto 
Escuelas Rurales Seguras. ............................................................................................ 136 
Ilustración 85: surcos en escuelas. Fuente propia. ........................................................ 137 
Ilustración 86: escorrentía en laderas y taludes en escuelas. Fuente proyecto Escuelas 
Rurales Seguras. ........................................................................................................... 137 
Ilustración 87: socavación en escuelas. Fuente proyecto Escuelas Rurales Seguras. ... 138 
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compromete a la EIA. 
Ilustración 88: deslizamiento planar y rotacional en taludes en escuelas. Fuente proyecto 
Escuelas Rurales Seguras. ............................................................................................ 138 
Ilustración 89: reptación en escuelas. Fuente proyecto Escuelas Rurales Seguras. ...... 139 
Ilustración 90: aspecto general del terreno en la escuela El Morro. Fuente propia. ........ 143 
Ilustración 91: ubicación de la escuela El Morro en las zonas establecidas. Elaboración 
propia a partir de ArcGIS. .............................................................................................. 144 
Ilustración 92: ábaco de diseño aplicado en la escuela en cuestión. Fuente propia. ...... 145 
Ilustración 93: ubicación de las muestras para ensayos y apiques realizados en la escuela. 
Elaborado a partir de Google Earth. ............................................................................... 146 
Ilustración 94: perfil general de suelo del talud a diseñar. Fuente propia. ...................... 146 
Ilustración 95:aApiques en el área de la escuela de estudio. fuente propia. .................. 147 
Ilustración 96: curva granulométrica de los suelos extraídos de la zona. Elaborado a partir 
de información del proyecto Escuelas Rurales Seguras. ............................................... 148 
Ilustración 97: modelo en Slide del talud en la escuela a El Morro. Elaboración propia. 149 
Ilustración 98: taludes a diseñar en las escuelas rurales de San Vicente. Fuente propia.
 ...................................................................................................................................... 150 
Ilustración 99: muestras extraídas en la escuela Chaparral sede San Isidro. Elaboración 
propia a partir de Google Earth. ..................................................................................... 151 
Ilustración 100: curva granulométrica de los suelos extraídos en la escuela Chaparral. 
Fuente propia................................................................................................................. 153 
Ilustración 101: muestra extraída en la escuela. Elaboración propiaa partir de Google Earth.
 ...................................................................................................................................... 154 
Ilustración 102: curva granulométrica de la muestra extraída en el CER. Fuente propia.155 
Ilustración 103: ubicación de las escuelas de San Vicente en las zonas establecidas. 
Elaboración propia a partir de ArcGIS. ........................................................................... 156 
Ilustración 104: ábaco aplicado a las escuelas rurales de San Vicente. Fuente propia. . 157 
Ilustración 105: contexto general de la escuela la Aguada. Fuente Proyecto Escuelas 
Rurales Seguras (2021) ................................................................................................. 158 
Ilustración 106: escuela en las zonas establecidas. Fuente propia. ............................... 158 
Ilustración 107: ábaco para talud de la escuela La Aguada. Fuente propia. ................... 159 
Ilustración 108: ábaco de diseño para las escuelas de la base de datos con taludes. Fuente 
propia. ........................................................................................................................... 160 
 
 
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compromete a la EIA. 
RESUMEN 
 
El departamento de Antioquia cuenta con 2887 centros educativos rurales, de los cuales 
1892 se encuentran en zonas de amenaza media y alta por movimientos en masa, 
adicionalmente el 31% de los eventos desastrosos que han ocurrido en el departamento 
son debido a procesos de erosión y remoción en masa, de los cuales el 8% han generado 
daños directamente a los centros educativos rurales, es decir, que unos de los principales 
procesos que ponen en escenario de riesgo a las escuelas rurales de Antioquia son los 
procesos morfodinámicos asociados a la erosión y remoción en masa. 
Este trabajo de grado propone alternativas de mitigación ante procesos de erosión y 
remoción en masa típicos que afectan a centros educativos rurales en Antioquia, a partir de 
la definición de los factores condicionante y detonantes de los procesos morfodinámicos, la 
caracterizar y sectorización geológica y geomorfológicamente del área de estudio, la 
elaboración de un ábaco de diseño y recomendaciones bioingenieriles, y la validación de 
las propuestas en escuelas de Antioquia con características diferentes. Por último la 
categorización de las escuelas con base a los escenarios de riesgos antes deslizamientos 
y erosión, para definir las escuelas que requieren de intervención a corto plazo. 
Esta investigación se fundamenta inicialmente en el análisis de los datos obtenidos de las 
encuestas realizadas por el proyecto “Escuelas rurales seguras”, la posterior clasificación 
de las escuelas con procesos de erosión y remoción en masa, la creación de una base de 
datos de 35 centros educativos rurales con el detalle de los factores detonantes y 
condicionantes de los procesos morfodinámicos, tipos de procesos y características de los 
cortes de ladera. Las principales causas de los procesos de erosión y remoción en masa 
es el inadecuado manejo de las aguas lluvias y residuales, la inexistencia de sistemas de 
recolección de aguas lluvias como cunetas y canaletas, la conformación de corte con 
ángulos verticales, sin la incorporación de bermas y sistemas de drenes en la corona y pie 
del talud. 
Debido a la complejidad geológica y geomorfológica del departamento de Antioquia, y la 
viabilidad de este trabajo, la demarcación y reducción del área de estudio fue fundamental 
para la sectorización de las zonas con características geológicas y geomorfológicas 
semejantes; para luego proseguir con la conformación de un ábaco de diseño para taludes 
entre 2 y 6 m de altura para las zonas del área de interés, recomendaciones y obras de 
bioingeniería para reducir los escenarios de riesgos ante procesos de erosión y remoción 
masa en escuelas dentro del área de estudio. Finalmente, debido a las generalizaciones y 
simplificaciones, la validación de los productos encontrados en cuatro escuelas de los 
municipios de Amagá, San Vicente y Jericó, es esencial para garantizar la viabilidad y la 
tranquilidad en el uso del ábaco de diseño para taludes de alturas entre 2.0 y 6.0 m y 
conformados en suelos, y recomendaciones bioingenieriles. 
Finalmente la determinación de los escenarios de riesgo ante estos procesos 
morfodinámicos en las escuelas de la base de datos prioriza la intervención a corto plazo 
de las escuelas La Aguada, La Pradera, El Morro, La Renta y San Francisco de Asís Sede 
Rodas; el uso del ábaco de diseño y la acogida de las recomendaciones y obras de 
bioingeniería son las principales propuestas para reducir el riesgo. 
La información presentada en este documento es de exclusiva responsabilidad de los autores y no 
compromete a la EIA. 
Es importante mencionar que este trabajo busca apoyar a las comunidades educativas 
rurales en la reducción del riesgo principalmente ante procesos de erosión y remoción en 
masa, además, las recomendaciones y diseños propuestos en este documento no buscan 
reemplazar los estudios geotécnicos y geológicos a detalles requeridos para proponer obras 
de ingeniería y diseñar taludes. 
Palabras clave: escuelas rurales, deslizamiento, erosión, ábaco, bioingeniería. 
La información presentada en este documento es de exclusiva responsabilidad de los autores y no 
compromete a la EIA. 
ABSTRACT 
 
The department of Antioquia has 2887 rural schools, of which 1892 are located in areas of 
medium and high threat due to mass movements. In addition, 31% of the disastrous events 
that have occurred in the department are due to erosion and mass removal processes, of 
which 8% have caused direct damage to rural schools, meaning that one of the main 
processes that put rural schools in Antioquia at risk are the morphodynamic processes 
associated with erosion and mass removal. 
This degree project proposes mitigation alternatives for typical erosion and landslide 
processes that affect rural schools in Antioquia, based on the definition of the conditioning 
and triggering factors of the morphodynamic processes, the characterization and geological 
and geomorphological sectorization of the study area, and the elaboration of an abacus for 
the study of the risk of erosion and landslides, the elaboration of a design abacus and 
bioengineering recommendations, the validation of the proposals in schools in Antioquia 
with different characteristics. Finally, the categorization of the schools based on the scenario 
of risks before landslides and erosion, in order to define the schools that require intervention 
in the short term. 
This research is initially based on the analysis of the data obtained from the surveys carried 
out by the "Safe rural schools" project, the subsequent classification of schools with erosion 
and landslide processes, the creation of a database of 35 rural educational centers with 
details of the triggering and conditioning factors of morphodynamic processes, types of 
processes and characteristics of the slope cuts. The main causes of erosion and mass 
removal processes are the inadequate management of rain and wastewater, the lack of 
rainwater collection systems such as ditches and gutters, the conformation of cuts with 
vertical angles, without the incorporation of berms and drainage systems in the crown and 
foot of the slope. 
Due to the geological and geomorphological complexity of the department of Antioquia, and 
the feasibility of this work, the demarcation and reduction of the study area was fundamental 
for the sectorization of the zones with similar geological and geomorphological 
characteristics; to then proceed with the conformation of a design abacus for slopes between 
2 and 6 m in height for the zones in the area of interest, recommendations and 
bioengineering works to reduce the risk scenarios before erosion and mass removalprocesses in schools within the study area. Finally, due to generalizations and 
simplifications, the validation of the products found in four schools in the municipalities of 
Amagá, San Vicente and Jericó, is essential to guarantee the viability and tranquility in the 
use of the design abacus for slopes of heights between 2.0 and 6.0 m and conformed in 
soils, and bioengineering recommendations. 
Finally, the determination of the risk scenarios for these morphodynamic processes in the 
schools in the database prioritizes the short-term intervention of the schools La Aguada, La 
Pradera, El Morro, La Renta and San Francisco de Asís Sede Rodas; the use of the design 
abacus and the acceptance of the bioengineering recommendations and works are the main 
proposals to reduce the risk. 
La información presentada en este documento es de exclusiva responsabilidad de los autores y no 
compromete a la EIA. 
It is important to mention that this work seeks to support rural educational communities in 
risk reduction, mainly in the face of erosion and landslide processes. Furthermore, the 
recommendations and designs proposed in this document do not seek to replace the 
detailed geotechnical and geological studies required to propose engineering works and 
design slopes. 
Key words: rural schools, landslide, erosion, abacus, bioengineering. 
 
La información presentada en este documento es de exclusiva responsabilidad de los autores y no 
compromete a la EIA. 
INTRODUCCIÓN 
Este trabajo de grado propone medidas prospectivas desde el punto de vista de la gestión 
de riesgo de desastres y la bioingeniería, para reducir de manera prospectiva el riesgo 
ante procesos de erosión y remoción en masa en Centros Educativos Rurales (CER) de 21 
municipios del departamento de Antioquia. Es importante aclarar que el presente trabajo 
está enmarcado en un proyecto de mayor envergadura, denominado Escuelas Rurales 
Seguras, proyecto conformado por grupo de docentes y estudiantes de universidades de 
Antioquia (las universidades que forman parte del G8 son: Corporación Universitaria La 
Sallista, Universidad EIA; CES; U. de A; U de Medellín; U. Eafit, U. Nacional de Colombia, 
sede Medellín y UPB) en el bienestar de los niños y profesores en las zonas rurales de 
Antioquia y que se unió para trabajar en la importante tarea de reducir el efecto de los 
riesgos naturales sobre los centros educativos donde ellos estudian. 
El capítulo uno (1) de este documento, abarca aspectos teóricos y bases para las diferentes 
actividades que llevaron a los resultados encontrados; bases teóricas correspondientes a 
obras de bioingeniería, procesos de remoción y erosión en masa. El capítulo siguiente 
consta de las etapas y actividades de esta investigación, como la recolección de 
información, procesamiento de imágenes, delimitación del área de estudio, selección de 
parámetros geomecánicos para las zonas establecidas en la delimitación, creación de un 
ábaco diseño y selección de obras de ingeniería para mitigar las condiciones de riesgo por 
procesos de erosión y remoción en masa. 
El capítulo tres (3) presenta los resultados y discusiones de lo obtenido en cada una de las 
etapas de la investigación, además de presentar datos y porcentajes de variables, y 
aspectos importantes que se tuvieron en cuenta a la hora de realizar y obtener los 
respectivos resultados. 
Este trabajo de grado busca apoyar a las Centros Educativas Rurales en la reducción del 
riesgo ante procesos de erosión y remoción en masa, y se espera que las obras de 
bioingeniería y diseños recomendados para los diferentes procesos morfodinámicos, 
puedan ser implementadas en las escuelas de la base de datos analizada, y que la 
metodología expuesta en este documento sirva como base para la reducción del riesgo en 
las escuelas del departamento de Antioquia, ayudando en la búsqueda de Escuelas Rurales 
Seguras.
 18 
La información presentada en este documento es de exclusiva responsabilidad de los autores y no 
compromete a la EIA. 
1 PRELIMINARES 
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 
Desde el año 2000 el gobierno colombiano ha realizado proyectos para brindar educación 
de calidad a sus habitantes, en especial aquellas que les proporciona educación preescolar, 
básica y media; implementando nuevas metodologías de aprendizaje e invirtiendo en la 
construcción y mejoramiento de la infraestructura educativa. Con el trascurso de los años 
diferentes programas como Todos a Aprender, han invertido en el mejoramiento de sedes 
educativas con infraestructura e instalaciones precarias, desafortunadamente, hoy en día 
no hay manera precisa de cuantificar la brecha o rezago de estas intervenciones en las 
escuelas de Colombia, para definir si estas inversiones fueron las más adecuadas u 
objetivas, sin embargo, desde el 2014 se cuenta con información que plasma la situación 
sin cambios significativos o al menos colegios sin mejoras en sus instalaciones. 
Por ejemplo, en una encuesta realizada a 9176 sedes educativas de todo el país en el año 
2014, por el Ministerio de Educación Nacional a través del Sistema Interactivo de Consulta 
de Infraestructura Educativa (SICIED), se obtuvo que la infraestructura reportada tiene entre 
40 y 60 años de antigüedad, y el 25.5% de las sedes deberían ser reubicadas o 
reconstruidas por encontrarse en zonas expuestas a inundaciones, deslizamientos, entre 
otros. Esta misma encuesta arrojó que el 78% de las sedes participes se encuentran en el 
sector rural, sector reconocido históricamente por sus bajas inversiones por parte del 
Estado y amenazados por eventos geológicos (Pérez, 2016). 
El departamento de Antioquia cuenta con 4335 centros educativos, de los cuales 1024 
poseen problemas de mantenimiento, el 90% son centros educativos rurales (CER) que se 
han visto afectados por desastres debido a fenómenos de origen natural, adicionalmente el 
50% de estas sedes críticas, ubicadas en las zonas rurales, tienen déficits en sus 
infraestructuras (Redacción educación, 2017). Es evidente que el estado actual de las 
instalaciones de los CER de Antioquia es deficiente, como el caso de la escuela El Porvenir 
del municipio de Titiribí, la cual alcanzo un alto grado de deterioro por la falta de 
mantenimiento (El Colombiano, 2020). 
Según la base de datos del DESINVENTAR que compila información del DAGRAN y la 
Unidad Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres – UNGRD, sobre desastres que han 
ocurrido en Antioquia desde 1893 hasta 2020 (Corporación OSSO Colombia & La RED, 
2020; Polanco & Bedoya, 2005), se contabilizaron 5257 emergencias o desastres en más 
de un siglo en el departamento, alrededor del 4% (288 eventos) han generado afectación 
en el sector educativo y 188 han generado afectaciones directas en los CER, siendo los 
eventos más críticos y dañinos, el sismo de Murindó del 1992 donde el caso más grave 
registrado, ocurrido en la vereda San Miguel jurisdicción de Vigía del Fuerte, en el extremo 
occidental del departamento, donde murió una niña al quedar atrapada por los escombros 
de su escuela (Redacción Nacional, 1992) y un deslizamiento en Santo Domingo en 2001 
que ocasionó daños en la infraestructura educativa. 
Antioquia presenta zonas con alta complejidad en términos geológicos y geotécnicos, esto 
debido a la presencia de los sistemas de fallas activos Cauca-Romeral y a la variabilidad 
en la resistencia de los materiales geológicos circundantes, los cuales, al estar expuestos 
a eventos de intemperismo, pueden sufrir procesos de erosión o detonar en deslizamientos; 
 19 
La información presentada en este documento es de exclusiva responsabilidad de los autores y no 
compromete a la EIA. 
con la ayuda de la base de datos del DESINVENTAR el 31% de los eventos desastrosos 
que han ocurrido en el departamento son debido a procesos de erosión y remoción en 
masa, de los cuales el 8% han generado daños directamente a los centros educativos 
rurales. 
Con base en lo anterior es pertinente cuestionarnos¿Qué medidas prospectivas desde el 
punto de vista de la gestión de riesgo de desastres y soluciones bioingenieriles, se pueden 
proponer para mitigar las condiciones de riesgo por procesos de erosión y remoción en 
masa en Centros Educativos Rurales del departamento de Antioquia? 
1.2 OBJETIVOS DEL PROYECTO 
1.2.1 Objetivo General 
Proponer alternativas de mitigación ante procesos de erosión y remoción en masa típicos 
que afectan a centros educativos rurales de 21 municipios ubicados en el suroeste, 
occidente y oriente de Antioquia, a partir de la definición de los factores condicionante de 
los procesos, la relación entre el tipo de proceso y la ubicación de las escuelas, la 
construcción de un ábaco de diseño y propuestas bioingenieriles. 
1.2.2 Objetivos Específicos 
1. Definir los factores condicionantes y detonantes recurrentes de los procesos de 
erosión y remoción en masa típicos que afectan a los Centros Educativos Rurales 
de la zona de estudio, mediante salidas de campo y datos suministrados por el 
formulario Escuelas Rurales Seguras. 
2. Caracterizar geológica y geomorfológicamente el área de los centros educativos 
rurales, con base en el análisis regional de los factores que condicionan los 
fenómenos geológicos, con la ayuda de los sistemas de información geográfica y 
base de datos de eventos históricos y amenaza. 
3. Reducir de manera prospectiva el riesgo ante procesos de erosión y remoción en 
masa en los centros educativos rurales de la zona de interés, mediante un ábaco de 
diseño y propuestas de obras de bioingeniería. 
4. Validar el ábaco de diseño y las propuestas bioingenieriles, mediante la aplicabilidad 
en varias escuelas de la zona de estudio, ensayos geotécnicos y modelación en el 
software Slide. 
 
 20 
La información presentada en este documento es de exclusiva responsabilidad de los autores y no 
compromete a la EIA. 
1.3 MARCO DE REFERENCIA 
1.3.1 Reducción del riesgo en el ámbito político administrativo 
Directiva ministerial No. 13 de 1992 
Establece las responsabilidades del sector educativo, en cuanto al Sistema Nacional para 
la Prevención y Atención de Desastres, con el fin de incorporar la prevención de desastres 
en la educación, implementar los planes de prevención de desastres en las escuelas, 
monitorear las instalaciones educativas y formar personal educativo (principalmente 
docentes) en el tema de prevención de desastres para la incorporación curricular y la 
elaboración de planes de prevención. 
Resolución 7550 de 1994 
El Ministerio de Educación Nacional, busca impulsar a través de las Secretarías de 
Educación a nivel departamental y municipal, la incorporación de la prevención y atención 
de desastres dentro del Proyecto Educativo Institucional, según las necesidades de la 
región y efectuando un balance sobre los riesgos que presenta cada establecimiento 
educativo y su área de influencia. Esta resolución establece la creación y desarrollo de un 
proyecto de prevención y atención de emergencias y desastres, con su respectivo comité 
educativo, planes de acciones, atención de emergencias y ejecución de simulacros 
escolares. 
Ley 1523 de 2012 
Según el artículo 1 de la ley 1523 de 2012, la gestión del riesgo de desastres es un proceso 
social orientado a la formulación, ejecución, seguimiento y evaluación de políticas, 
estrategias, planes, programas, regulaciones, instrumentos, medidas y acciones 
permanentes para el conocimiento, la reducción del riesgo y el manejo de desastres. 
La finalidad de esta ley para la gestión del riesgo en Colombia es reglamentar las medidas 
preventivas y las acciones correctivas ante desastres, con el propósito de ofrecer protección 
a la población en el territorio colombiano, mejorar la seguridad, el bienestar, la calidad de 
vida y contribuir al desarrollo sostenible. 
El Sistema Nacional para la Gestión del Riesgo de Desastres (SNGRD) establecido por 
esta ley, y según el artículo 5 de la misma, es el conjunto de entidades públicas, privadas y 
comunitarias, de políticas, normas, procesos, recursos, planes, estrategias, instrumentos y 
mecanismos que se aplican de manera organizada para garantizar la gestión del riesgo en 
el país. Los objetivos del SNGRD son identificar los posibles escenarios y factores de 
riesgos, reducir o dividir los riesgos, proporcionar una base racional para la toma de 
decisiones en relación con todos los riesgos y planificar. 
En el marco del SNGRD y con base al artículo 4, es importante tenerte presente los 
siguientes conceptos: 
Amenaza: Peligro latente de que un evento físico de origen natural, o causado, o inducido 
por la acción humana de manera accidental, se presente con una severidad suficiente para 
 21 
La información presentada en este documento es de exclusiva responsabilidad de los autores y no 
compromete a la EIA. 
causar pérdida de vidas, lesiones u otros impactos en la salud, así como también daños y 
pérdidas en los bienes, la infraestructura, los medios de sustento, la prestación de servicios 
y los recursos ambientales. 
Vulnerabilidad: susceptibilidad o fragilidad física, económica, social, ambiental o 
institucional que tiene una comunidad de ser afectada o de sufrir efectos adversos en caso 
de que un evento físico peligroso se presente. Corresponde a la predisposición a sufrir 
pérdidas o daños de los seres humanos y sus medios de subsistencia, así como de sus 
sistemas físicos, sociales, económicos y de apoyo que pueden ser afectados por eventos 
físicos peligrosos. 
Riesgo de desastres: corresponde a los daños o pérdidas potenciales que pueden 
presentarse debido a los eventos físicos peligrosos de origen natural, socio-natural 
tecnológico, biosanitario o humano no intencional, en un período de tiempo específico y que 
son determinados por la vulnerabilidad de los elementos expuestos; por consiguiente, el 
riesgo de desastres se deriva de la combinación de la amenaza y la vulnerabilidad. 
Reducción del riesgo: es el proceso de la gestión del riesgo, está compuesto por la 
intervención dirigida a modificar o disminuir las condiciones de riesgo existentes, 
entiéndase: mitigación del riesgo y a evitar nuevo riesgo en el territorio, entiéndase: 
prevención del riesgo. Son medidas de mitigación y prevención que se adoptan con 
antelación para reducir la amenaza, la exposición y disminuir la vulnerabilidad de las 
personas, los medios de subsistencia, los bienes, la infraestructura y los recursos 
ambientales, para evitar o minimizar los daños y pérdidas en caso de producirse los 
eventos físicos peligrosos. La reducción del riesgo la componen la intervención 
correctiva del riesgo existente, la intervención prospectiva de nuevo riesgo y la 
protección financiera. 
Intervención: corresponde al tratamiento del riesgo mediante la modificación intencional 
de las características de un fenómeno con el fin de reducir la amenaza que representa o de 
modificar las características intrínsecas de un elemento expuesto con el fin de reducir su 
vulnerabilidad. Las intervenciones se pueden clasificar según el tipo de acciones (de 
mitigación o prevención), frente al riesgo latente así: 
✓ Intervención correctiva: proceso cuyo objetivo es reducir el nivel de riesgo existente 
en la sociedad a través de acciones de mitigación, en el sentido de disminuir o 
reducir las condiciones de amenaza, cuando sea posible, y la vulnerabilidad de los 
elementos expuestos. 
✓ Intervención prospectiva: proceso cuyo objetivo es garantizar que no surjan nuevas 
situaciones de riesgo a través de acciones de prevención, impidiendo que los 
elementos expuestos sean vulnerables o que lleguen a estar expuestos ante 
posibles eventos peligrosos. Su objetivo último es evitar nuevo riesgo y la necesidad 
de intervenciones correctivas en el futuro. La intervención prospectiva se realiza 
primordialmente a través de la planificación ambiental sostenible, el ordenamiento 
territorial, la planificación sectorial, la regulación y las especificaciones técnicas,los 
estudios de prefactibilidad y diseño adecuados, el control y seguimiento y en general 
todos aquellos mecanismos que contribuyan de manera anticipada a la localización, 
construcción y funcionamiento seguro de la infraestructura, los bienes y la población. 
 22 
La información presentada en este documento es de exclusiva responsabilidad de los autores y no 
compromete a la EIA. 
Análisis detallado de amenaza 
Este ítem debe contener como mínimo las especificaciones del área de estudio, los insumos 
que dependen de la escala de trabajo (geología, geomorfología, hidrología, sismología, en 
el artículo 2.2.2.1.3.2.2.2 de este decreto se detallan los insumos mínimos necesarios), 
alcance (uso de métodos determinísticos y matemáticos, sistemas de información 
geográfica, entre otros) y el producto o mapa de zonificación de la amenaza a estudiar. 
Evaluación de vulnerabilidad 
Para evaluar la vulnerabilidad se consideran los siguientes aspectos: 
1. De acuerdo con los resultados del estudio detallado de amenazas para cada 
fenómeno analizado, se deben identificar y localizar en la cartografía 
correspondiente los elementos expuestos. 
2. Se debe establecer las características de los elementos expuestos a las amenazas 
identificadas, en cuanto al tipo de elemento, grado de exposición, resistencia que 
ofrece el elemento y distribución espacial. 
3. Se deben identificar los diferentes tipos de daño o efecto esperado sobre los 
elementos expuestos que se pueden presentar como resultado del fenómeno 
natural. 
4. Esta información debe zonificarse en un mapa a la misma escala del mapa de 
amenazas detallados estableciendo categorías de vulnerabilidad alta, media y baja, 
de acuerdo con las características de los elementos expuestos. 
 
 23 
La información presentada en este documento es de exclusiva responsabilidad de los autores y no 
compromete a la EIA. 
Determinación de medidas de mitigación 
Para la prevención, mitigación del riesgo y/o reducción de la amenaza y/o vulnerabilidad de 
conformidad con lo previsto en el artículo anterior, el estudio de evaluación de riesgo 
planteará medidas que podrán ser estructurales y no estructurales. 
1. Las medidas estructurales, son medidas físicas encaminadas a la realización de 
acciones y obras para atender las condiciones de riesgo ya existentes. Entre otras 
se consideran las siguientes: obras de estabilización y de reforzamiento de 
edificaciones e infraestructura, las cuales deben ser predimensionadas sobre la 
cartografía a nivel de prediseño, con el estimativo de costos correspondiente. 
En la determinación de este tipo de medidas se deben considerar los potenciales 
efectos que producirán aguas abajo. 
En las zonas donde se define que el riesgo es no mitigable se deben identificar en 
detalle las viviendas y construcciones que serán objeto de reasentamiento, además 
de las obras de estabilización necesarias para evitar que aumente la influencia del 
fenómeno en estudio. 
2. Las medidas no estructurales, orientadas a regular el uso, la ocupación y el 
aprovechamiento del suelo mediante la determinación de normas urbanísticas, 
proyectos para la implementación de sistemas de alertas tempranas en los casos 
que aplique, así como la socialización y apropiación cultural de los principios de 
responsabilidad y precaución. 
Plan de gestión del riesgo de desastre del departamento de Antioquia 
El Plan Departamental de Gestión del Riesgo (PDGRD) del Departamento de Antioquia 
permite identificar, programar y ejecutar acciones por parte de las entidades del Sistema, 
en el marco de los procesos de conocimiento del riesgo, reducción del riesgo y manejo de 
desastres, como componente del ordenamiento territorial y del desarrollo; así también como 
para realizar su seguimiento y evaluación, teniendo como base la caracterización del 
territorio, factores y escenarios de riesgo, y actores claves para la gestión del riesgo que 
orientan la implementación de la Estrategia Departamental para Respuesta. 
Plan de desarrollo del departamento de Antioquia del 2020-2023 
La sección 3.3 del Plan de Desarrollo Unidos por la Vida (2020-2023), enfocada en la 
gestión de riesgo de desastres, plantea un programa de reducción de riesgo con el cual se 
pretende disminuir las condiciones de amenaza y vulnerabilidad de la población antioqueña 
ante la ocurrencia de eventos de origen natural y antrópico no intencional, con la ejecución 
de acciones y proyectos de intervención prospectiva y correctiva basados en estudios y 
diseños con impacto en las comunidades. 
El objetivo de este programa, el cual es responsabilidad del Departamento Administrativo 
del Sistema para la Prevención, Atención y Recuperación de Desastres de la Gobernación 
de Antioquia (DAGRAN); es disminuir, modificar, intervenir, evitar las condiciones del riesgo 
existentes y desarrollar mecanismos de protección financiera, mediante la implementación 
 24 
La información presentada en este documento es de exclusiva responsabilidad de los autores y no 
compromete a la EIA. 
de medidas estructurales y no estructurales (correctivas y prospectivas), que propendan 
por reducir la amenaza, la exposición, la vulnerabilidad y las pérdidas de vidas humanas, 
económicas y la gobernanza sectorial a corto, mediano y largo plazo, para aumentar la 
resiliencia del territorio, en los diversos municipios y/o Distrito del Departamento. 
 
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La información presentada en este documento es de exclusiva responsabilidad de los autores y no 
compromete a la EIA. 
 
1.3.2 Erosión y remoción en masa 
1.3.2.1 Procesos de erosión 
Los procesos de erosión son el resultado del balance entre las fuerzas erosivas asociadas 
a la energía cinética de la precipitación, de la escorrentía y la resistencia que el suelo opone 
al desprendimiento y arrastre de partículas. La erosión es el resultado de la interacción 
compleja entre diversos factores como la precipitación, naturaleza del suelo, uso del suelos 
y morfología del relieve (Paz & Vidal, 2004). De acuerdo con la intensidad y evolución de 
estos factores, en el suelo se dan diferentes tipos de erosión, entre los cuales se tiene: 
Erosión laminar: consiste en el desprendimiento y transporte en capas bien definidas 
superficiales de suelo por acción de la escorrentía difusa. 
Surcos: la concentración del flujo en pequeños canales hace que se profundicen estos 
formando una serie de surcos generalmente semi paralelos. 
Cárcavas: los surcos pueden profundizarse formando canales profundos; se denomina 
cárcava a un canal de erosión con una sección superior a 1 pie. 
Erosión subsuperficial: ll agua infiltrada puede fluir sub superficialmente en forma semi 
paralela a la superficie del terreno. Si los suelos son muy erosionables este flujo puede 
producir erosión interna formando pequeños canales subterráneos (tubificación). 
Erosión por cauces: presenta en los cauces de las corrientes de agua y puede presentarse 
en el fondo del cauce (socavación de fondo) o sobre las orillas de este (socavación lateral). 
El estado del proceso erosivo puede ser incipiente, medio y avanzado de acuerdo con el 
grado de avance que presente, a su vez puede ser reciente o antiguo. 
1.3.2.2 Procesos de remoción en masa o movimientos en masa 
Los movimientos en masa son movimientos súbitos de ladera que generalmente se dan por 
saturación del suelo con agua y son potencialmente dañinos (Gobernación de Antioquia , 
PDGRD, 2015). Con base al libro Deslizamientos: Análisis Geotécnico de Suarez (2009) y 
según la clasificación de Cruden & Varnes (Desarrollada en 1996, a partir de la clasificación 
de Varnes de 1978), los movimientos en masa se clasifican en: 
• Caída: desprendimiento y caída de materiales desde un talud empinado, a lo largo 
de una superficie sobre la cual se puede presentar o no desplazamiento por 
cortante. 
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La información presentada en este documento es de exclusiva responsabilidad de los autores y no 
compromete a la EIA. 
 
Ilustración1: caída de bloques que aprovechas las discontinuidades de la roca fracturada, tomado de Suarez 
(2009). 
• Volcamiento: es la rotación hacia adelante de una masa de roca o suelo en una 
ladera, con centro de giro por debajo del centro de gravedad de la masa que se 
desplaza. Generalmente, los volcamientos ocurren en las formaciones rocosas, pero 
también, se presentan en suelos cohesivos secos y en suelos residuales. 
 
 
Ilustración 2: volcamiento donde la falla se da a flexión, tomada de Suarez (2009). 
Los volcamientos pueden clasificar en tres tipos: 
o Volcamiento a flexión: columnas continuas con buzamiento fuerte hacia el 
interior de una ladera, las cuales se doblan (flexión) y se agrietan (grietas de 
 27 
La información presentada en este documento es de exclusiva responsabilidad de los autores y no 
compromete a la EIA. 
tensión), provocando el desprendimiento de fragmentos de roca y su 
acumulación al pie del talud o ladera. 
o Volcamiento en V invertida: Consiste en la inclinación múltiple de una serie de 
bloques con centro de giro en la superficie inferior del sistema de volcamiento, 
el cual puede convertirse en una superficie de falla. 
o Flexión en bloque: Flexión continua de columnas largas a través de 
desplazamientos acumulados a lo largo de las numerosas juntas. 
• Deslizamiento: es un movimiento ladero abajo de una masa de suelo o roca, 
predominantemente a lo largo de una superficie de ruptura o de zonas relativamente 
delgadas sometidas a intensos esfuerzos de corte. Los deslizamientos se clasifican 
principalmente en dos tipos: 
Deslizamiento rotacional: en un desplazamiento rotacional, donde la superficie 
de falla es cóncava hacia arriba y el centro de giro se encuentra por encima del 
centro de gravedad del cuerpo del movimiento. El material dispuesto en la 
cabeza del deslizamiento se mueve casi verticalmente hacia abajo, mientras que 
la superficie del terreno se inclina hacia el escarpe de la corona. 
 
Ilustración 3: deslizamiento rotacional en una ladera, tomado de Suarez (2009). 
 
Deslizamiento planar: en el desplazamiento de traslación la masa se desplaza 
hacia afuera o hacia abajo, a lo largo de una superficie más o menos plana o 
ligeramente ondulada. 
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La información presentada en este documento es de exclusiva responsabilidad de los autores y no 
compromete a la EIA. 
 
Ilustración 4: ilustración del deslizamiento tipo planar, tomado de Suarez (2009). 
• Propagación lateral: es la extensión o dilatación lateral de un suelo cohesivo o 
masa de roca blanda, combinada con subsidencia general de material fracturado 
suprayacente en ese material blando, sin que se forme una superficie de falla bien 
definida. La extensión se manifiesta como la extrusión de material propenso a 
licuación o flujo plástico. La propagación lateral puede clasificarse de manera 
general en dos casos: 
o Propagación lateral en bloque: masa rocosa sub-horizontal, que cubre material 
más blando, se fragmenta en bloques grandes, provocando la extrusión del 
material blando por entre las fracturas, las cuales pueden rellenarse a presión 
por el material más disgregado. El movimiento en este caso es muy lento. 
o Propagación lateral por licuación: suelo blando y húmedo como arcilla sensitiva 
o limo cubierto por suelo firme experimenta licuación o fluye plásticamente, 
cuando pierde resistencia a causa de alguna perturbación que destruye su 
estructura. Este movimiento es más rápido que el anterior. 
• Flujo: movimientos espacialmente continuos con superficies de corte efímeras y 
estrechamente espaciadas, las cuales por lo general no se preservan. Las 
deformaciones relativas internas son muy grandes y fluyen en forma similar a un 
líquido viscoso y al aumentar la densidad y la viscosidad, el flujo puede transportar 
grandes bloques. 
 29 
La información presentada en este documento es de exclusiva responsabilidad de los autores y no 
compromete a la EIA. 
 
Ilustración 5: flujos de velocidad lenta a muy rápido (izquierda a derecha), tomado de Suarez (2009). 
• Creep: la reptación o “creep” consiste en movimientos del suelo subsuperficial 
desde muy lentos a extremadamente lentos sin una superficie definida de falla. La 
profundidad del movimiento puede ser desde pocos centímetros hasta varios 
metros. Generalmente, el desplazamiento horizontal es de unos pocos centímetros 
al año y afecta a grandes áreas de terreno. 
 
Ilustración 6: esquema de reptación, tomado de Suarez (2009). 
1.3.2.2.1 Amenaza por movimientos en masa 
Corresponde a zonas donde existe alta probabilidad de ocurrencia de fenómenos de 
remoción o movimientos en masa de magnitudes importantes, debido sus características 
geomorfológicas (escarpes y vertientes de fuerte pendiente) y sus procesos asociados (alta 
densidad), además de la alta ocurrencia de movimientos en masa (PDGRD, 2015). 
1.3.2.2.2 Causas de la amenaza por movimientos en masa 
Los movimientos en masa, por lo general, se generan por la acción de la fuerza de 
gravedad, bajo la influencia de ciertos factores como son el agua, los eventos sísmicos, la 
aplicación de carga excesiva, las excavaciones para la adecuación de viviendas o la 
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apertura de senderos y vías, entre otros (Alcaldía de Medellín, 2013), a continuación, se 
clasifican los factores que causan los movimientos de tierras. 
Factores naturales: 
✓ Altas pendientes 
✓ Efectos climáticos 
✓ Características topográficas del terreno 
✓ Sismos 
Factores antrópicos: 
✓ Excavaciones o cortes al terreno y la construcción y adecuación de carreteras. 
✓ Crecimiento poblacional 
✓ Desplazamiento forzado 
✓ Desigualdad socio económica 
✓ Localización de un número importante de centros poblados en zonas 
montañosas o de ladera 
✓ Producen alta incidencia en la detonación y formación de los movimientos en 
masa, se producen 
✓ especialmente por las excavaciones o cortes al terreno y la construcción y 
adecuación de carreteras. 
✓ Siembra de árboles con raíces muy agresivas 
✓ Instalación de redes de servicio publico 
✓ Concentración de lluvias sobre zonas de ladera 
✓ Quema y tala progresiva de la cobertura vegetal 
✓ Explotaciones agropecuarias sin prácticas de conservación de suelos 
 
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1.3.3 Obras de bioingeniería 
La bioingeniería, según Downs (2010) se define como: 
La inclusión de pastos, arbustos, árboles y otros tipos de vegetación en el diseño de 
ingeniería para mejorar y proteger laderas, terraplenes y estructuras de los 
problemas relacionados con la erosión y otros tipos de derrumbes superficiales en 
laderas. 
En la ingeniería existen dos enfoques para hacer frente a la problemática de estabilización 
de suelos y reducir la degradación que éstos presenta: 
1. Enfoque duro o convencional: aquel que mediante estructuras tales como superficies 
cementadas, con gaviones, etc., o con mallas de alambre, que generalmente son 
costosas, dan solución al problema. 
2. Enfoque blando o verde: aquel que mediante el uso de vegetación también dan solución 
al problema. 
La bioingeniería o enfoque verde, tiene a su favor que es menos costoso, estéticamente 
agradable y ambientalmente favorable para el entorno, ya que contribuye a la mitigación de 
los efectos del cambio climático, por el uso de especies vegetales (plantas, árboles y 
arbustos) como elemento ingenieril, los cuales son eficientes para la captura de CO2. 
Influencia de la vegetación en los taludes 
La vegetación seleccionada para las condiciones particulares del lugar y que se establece 
de manera adecuada en un talud y se siembra con suficiente densidad, puede proporcionar 
una eficaz protección a la superficie del talud. 
La influencia de la vegetación en las condiciones de los taludes puede definirsede dos 
maneras: 
Hidrológicamente: la vegetación afecta las condiciones hidrológicas de un talud e influye 
sobre la velocidad y el volumen del flujo del agua, hacia y sobre una superficie de talud 
mediante los procesos de: intercepción de la lluvia, flujo radicular, evaporación de gotas en 
las hojas, evapotranspiración e infiltración; 
✓ Dependiendo de la intensidad de la lluvia y del cubrimiento tipo de vegetación en un 
bosque tropical, puede interceptarse hasta un 60% del total de la lluvia anual. 
✓ Los árboles de mayor volumen o densidad de follaje demoran más el ciclo 
hidrológico ya que retienen por mayor tiempo las gotas de lluvia. 
✓ La clave desde el punto de vista de ingeniería es determinar la humedad máxima y 
el nivel freático crítico para un talud determinado, teniendo en cuenta el efecto de la 
vegetación. 
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✓ En ocasiones la vegetación produce el efecto de mantener la humedad por debajo 
del límite de saturación mejorando la estabilidad de las laderas. 
Mecánicamente: la vegetación aumenta la fortaleza y competencia del suelo en el cual 
está creciendo y por lo tanto contribuye a su estabilidad. 
✓ La mejor protección contra la erosión y los deslizamientos se obtiene estableciendo 
conjuntamente todos los sistemas de vegetación, incluyendo los musgos y demás 
variedades. 
✓ La vegetación cumple dos funciones principales: determina el contenido de agua en 
la superficie del suelo y da consistencia al suelo debido al entramado mecánico de 
sus raíces. 
La bioingeniería utiliza los efectos mecánicos e hidrológicos benéficos de determinadas 
plantas para cumplir una función de ingeniería. La vegetación puede aumentar la resistencia 
del suelo al agrietamiento, proteger de la erosión laminar una superficie de suelo expuesta 
y atrapar las partículas de suelo que se deslizan por el talud. 
Las habilidades de la bioingeniería se encuentran en la movilización de los efectos 
benéficos de la vegetación en cualquier situación, dicha vegetación desempeña seis 
funciones principales que contribuyen a proteger el talud: 
Atrapa: el material erosionado que baja por el talud. Esta función la realizan los tallos de la 
vegetación. El movimiento puede ocurrir producto de la gravedad o con la ayuda del agua. 
Protege: el talud contra la erosión superficial producto de la escorrentía y del salpique de 
las gotas de lluvia. Para ser eficaz se requiere una cobertura continua de vegetación baja. 
Las plantas de porte alto por sí solas no protegen el talud ya que la velocidad terminal de 
las gotas de lluvia ocurre a unos dos metros aproximadamente. 
Apoya: una masa de suelo por la contra fuerza y barrera que producen las raíces. Esto se 
puede lograr con vegetación grande y pesada, como árboles, en la base del talud o a 
microescala con una densa red de raíces de pasto que hacen contra fuerza a pequeñas 
cantidades de suelo. 
Refuerza: el suelo por la presencia de una red de raíces que incrementa la resistencia del 
suelo al fraccionamiento. El grado de reforzamiento eficaz depende de la forma de las raíces 
y del tipo de suelo. 
Drena: el exceso de agua del talud. La configuración de la plantación de la vegetación 
puede mejorar el drenaje del exceso de agua del talud, evitando la saturación y la caída 
repentina del material. La vegetación también puede ayudar a reducir la presión capilar 
dentro del talud. 
Mejora: el entorno local, en particular el suelo y el microclima. Esto promueve el crecimiento 
de otra vegetación ya sea de manera natural o mediante el manejo. 
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A continuación, se presenta los actores positivos y negativos de la vegetación en los 
taludes, modificado de (Downs, 2010). 
Tabla 1: factores positivos y negativos de la vegetación en los taludes 
 
1.3.3.1 Técnicas de bioingeniería 
Las técnicas expuestas es una recopilación de métodos plasmados en el Manual de 
Bioingeniería de Downs (2010). 
• Estacas vivas: estacas de 1 a 3 centímetros de diámetro y 60 a 100 centímetros 
de longitud, provenientes de árboles y arbustos de 2 a 3 años, que se entierran en 
el suelo con el objeto de que broten árboles. 
Uso en la ingeniería: 
✓ Anclar elementos como trinchos o mantos vegetales, gaviones, etc. 
✓ Estabilizar el suelo por refuerzo y cohesión de sus partículas 
✓ Reducir el exceso de humedad, drenando el talud. 
✓ Estabilizar deslizamientos pequeños y asentamientos debido a exceso de 
humedad en el suelo. 
Procedimiento constructivo: 
1. Cortar la parte superior de la estaca normal al eje, y la parte inferior en forma 
de punta para facilitar su inserción. 
2. Clavar la estaca en ángulo recto, normal a la superficie del talud, utilizando 
martillos de caucho, y con las yemas hacia arriba. También se puede hacer 
un hoyo con la barra. 
3. La densidad de instalación debe ser de tres a cuatro estacas por metro 
cuadrado para garantizar un cubrimiento adecuado en corto tiempo. 
Factores positivos Factores negativos 
Intercepta la lluvia 
Transmiten al suelo fuerza del viento. Aumenta la capacidad de infiltración 
Extrae la humedad del suelo. 
Aumentan el peso sobre el talud. Sus raíces refuerzan el suelo, aumentando 
la resistencia al cortante. 
Anclan el suelo superficial a mantos más 
profundos. 
 
Algunas especies causan grietas por 
desecación, ya que extraen toda el agua. Retienen las partículas del suelo 
disminuyendo susceptibilidad a la erosión 
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4. Entre cada estaca debe haber al menos 1.5 m. de distancia. 
5. Las dos terceras partes (60 cm.) de la estaca deben estar enterradas dentro 
de la tierra. 
6. Compactar la tierra a su alrededor. 
 
Ilustración 7: esquema constructivo de estacas vivas, tomado de Downs (2010). 
• Escalones de matorral/Capas de ramas: los escalones de matorral son ramas (1-
2.5 metros de longitud) de especies leñosas con capacidad de enraizar, plantadas 
en pequeñas zanjas o entre capas sucesivas de tierra colocadas a lo largo de la 
pendiente del talud, de manera tal que forman escalones. 
Usos en la ingeniería: 
✓ Reforzar el suelo e incrementar la resistencia a los deslizamientos y a los 
movimientos rotacionales. 
✓ Retener sedimentos y mejorar la infiltración del agua en suelos secos. 
✓ Drenar los suelos muy húmedos. 
✓ Disminuir la longitud efectiva de la pendiente. 
✓ Actúan como drenajes horizontales. 
✓ Las ramas actúan como barreras de sedimentos y retardadores de flujos. 
✓ Reforzar el talud en forma similar a los geosintéticos en la tierra reforzada. 
✓ Aumentar la capacidad del refuerzo por acción de las raíces. 
✓ Control de la erosión. 
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Procedimiento constructivo: 
1. Se excavan zanjas a mano desde el pie del talud hacia la cabecera, 
conforme las líneas o curvas de nivel del talud. En taludes muy húmedos 
también se pueden colocar siguiendo la pendiente para facilitar el drenaje. 
2. Las zanjas, ligeramente inclinadas en contrapendiente (a 10° a 20°) hacia el 
talud, se excavan hasta una profundidad de 50 centímetros y con un ancho 
de 0.5 a 1 metros. 
3. Entre cada zanja debe haber entre 1.5 y 3 metros de distancia, según la 
pendiente del talud. 
4. Se colocan las ramas de manera perpendicular a la superficie del talud, con 
las yemas de crecimiento hacia fuera, enterradas hasta 3/4 de su longitud y 
quedando sólo ¼ (unos 30 centímetros) por fuera. 
5. Las ramas se colocan entrecruzadas con un espesor de 75 a 200 milímetros. 
6. Se rellenan las zanjas con el suelo de la zanja superior y se compacta. 
 
Ilustración 8: esquema de escalones de matorrales, tomado de