Capitulo 1

Co nsulto re s Ltda.
CONTRATO SO-PSW3-010-03
CAPÍTULO 1.0
GENERALIDADES
INTRODUCCIÓN
En cumplimiento a los requerimientos establecidos en los términos de referencia del proceso SO-PSW3-
012.03, la Empresa Colombiana de Petróleos – ECOPETROL, contrató con la Unión Temporal Georrecursos
Ltda. - GIA Consultores Ltda., “La consultoría para la realización del diagnóstico e ingeniería de detalle para la
estabilización del movimiento de suelo en masa, adyacente al DK-18”.
El estudio fue desarrollado mediante un procedimiento que partió de la visita de reconocimiento de los
lugares que Ecopetrol consideraba habían de diagnosticarse para este contrato, luego se procedió a la
consulta de información secundaria y la recopilación de información primaria. Estas fueron procesadas,
analizadas, evaluadas y constituyeron los eslabones para: enunciar el diagnóstico geotécnico, elaborar los
análisis de estabilidad y finalmente proponer las medidas de obras de prevención y mitigación más viables a
nivel técnico-económico, y calcular los precios unitarios y los presupuestos para su ejecución.
El informe está compuesto por 8 Capítulos así: Generalidades, Topografía, Geología, Geomorfología y Uso
del Suelo, Estudio Geotécnico, Análisis de Estabilidad, Medidas de Mitigación y Diseño de Obras,
Conclusiones, y Bibliografía; 10 Anexos: Planos, Fichas de Campo, Exploración del Subsuelo, Resultados de
Ensayos de Laboratorio, Caracterización del Material, Análisis de Estabilidad, Especificaciones Técnicas de
Construcción, Registro Fotográfico, Memorias de Cálculo. Éste se constituye en adelante como la
herramienta para la ejecución de las medidas que tiendan sino a solucionar, sí a mitigar y manejar la
problemática de estabilidad de la zona.
1.1. OBJETIVO
Elaborar del diagnóstico e ingeniería de detalle para la estabilización del movimiento de suelo en masa,
adyacente al DK-18, basados en el análisis y evaluación geotécnica y de comportamiento geomecánico de los
materiales involucrados y su afectación por agentes exógenos.
1.2. ALCANCE DEL ESTUDIO
Con base en los estudios generales, en el análisis de estabilidad y en la evaluación de las condiciones físicas
reinantes, así como del drenaje inducido, se plantean las acciones o medidas de mitigación y las obras
necesarias para prevenir o mitigar y corregir los efectos ambientales negativos sobre los procesos de interés.
Así entonces, se establecen como objetivos específicos, los siguientes:
 Elaborar la caracterización geotécnica del área, e identificar los procesos y mecanismos de falla
presentes, así como los agentes detonantes.
UNIÓN TEMPORAL
GEORRECURSOS LTDA - GIA CONSULTORES LTDA
C1-P1

 Identificar la influencia de los factores antrópicos existentes.
 Evaluar la estabilidad actual de los taludes e identificar los segmentos afectados por procesos erosivos
acentuados.
 Determinar y evaluar las alternativas de mitigación y control de los procesos identificados, para la
protección y conservación de las vías de acceso, así como para el manejo ambiental de las áreas que
presenten erosión avanzada. Dicha tarea involucra el planteamiento de obras de protección o control, la
descarga de taludes, el confinamiento de áreas inestables y la implementación de las obras hidráulicas
necesarias para la conducción de aguas de escorrentía.
 Diseñar desde el punto de vista técnico y económico, las obras de protección y control de los procesos
de inestabilidad y las obras de recuperación y manejo hidráulico; y establecer las cantidades de obra,
presupuesto y especificaciones técnicas de las diferentes, actividades de obras definidas para la
materialización de los diseños.
1.3. LIMITACIONES
La principal limitante radica en la necesidad de asumir características geotécnicas similares de acuerdo con
los resultados de campo y laboratorio y condiciones de homogeneidad para los diferentes materiales
presentes en el sector. Dentro del estudio no se contempla la ejecución o remediación de alguna obra. Un
diagnóstico de las obras necesarias para corregir un problema de erosión tiene validez hasta cierto tiempo
después el paisaje puede sufrir cambios significativos por acción de los agentes exógenos (agua e
intervención antrópica). De modo que la validez de un diseño esta sujeta a ajustes con el paso del tiempo.
1.4. LOCALIZACIÓN
El área de interés del presente estudio se ubica en el campo DINA Cretácico, que a su vez se encuentra en
la Cuenca del Valle Superior del Magdalena. A este lugar se accede por la vía que conduce de Bogotá a
Neiva, y entre Aipe y Neiva, aproximadamente a 1 Km. de las instalaciones de ECOPETROL (Km17 vía Aipe-
Neiva), se toma el desvío que conduce al Campo Palogrande. Se avanza por este desvió menos de dos
kilómetros hasta llegar al pozo DK-18. La zona específicamente se enmarca entre los pozos DK-18 y DK-35,
en el cuadrángulo definido por las coordenadas IGAC con origen Bogotá: N = 830.400 a 830.700 y E =
864.600 a 865.200, con una elevación media sobre el nivel del mar entre 465 y 505 m. (Ver Anexo X-.1.
Mapa de Localización). Las coordenadas de los pozos DK-18 y DK- 35 son las siguientes según los datos de
ECOPETROL Tabla 1.1:
Tabla 1.1. Coordenadas de los pozos Dina K 35 y Dina K 18
Longitud Latitud
DINA K-35
[-75.2975417] -75º 18' 51.15'' [3.0655694] 3º 4' 56.05''
Origen Bogotá
864743 mt 830504 mt
DINA K-18
UNIÓN TEMPORAL
C1-P2

Longitud Latitud
Longitud Latitud
[-75.29425] -75º 18' 39.3'' [3.0673889] 3º 4' 2.6''
Origen Bogotá
865109 mt 830705 mt
1.5. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
Los procesos de inestabilidad que se observan en la zona de estudio están relacionados principalmente con
procesos de erosión natural de un paisaje joven en donde las corrientes de agua empiezan a profundizarse, y
donde se han formado una serie de cárcavas a lo largo del drenaje natural de las laderas. El agua de
escorrentía drena a través de rocas sedimentarias conformadas por intercalaciones de areniscas friables y
limolitas de colores rojizos, sobre las que se van definiendo cauces naturales que con el paso del tiempo se
han profundizado y en la actualidad se presentan una serie de cárcavas de hasta 15m de profundidad. A
medida que aumenta la incisión en el terreno por efecto de la erosión, la cárcava aumenta su profundidad y se
empiezan a formar movimientos locales sobre las paredes de la misma. Cuando la cárcava adquiere una
altura y ángulo alto de inclinación “ángulo crítico” se presentan deslizamientos y caídas de material sobre las
paredes de la cárcava, aumentando el ancho de la misma y favoreciendo su movimiento retrogresivo. Por
esta razón es necesario tomar medidas correctivas con el fin de controlar el avance del proceso erosivo y
evitar que las cárcavas afecten la estabilidad de las vías de acceso a los pozos DK 18 y DK 35.
Es importante señalar que la formación de cárcavas en estas laderas es un proceso natural y común en
ambientes áridos y semi desérticos como los del área de trabajo, en donde la erosión es favorecida por
la escasa vegetación, la alta meteorización y erosión y el carácter friable del suelo y materiales aflorantes.
En el área de trabajo se presentan 3 cárcavas, (ver plano Topográfico ANEXO X – 3.3), dos de las cuales son
menos profundas y han sido generadas por la ausencia de obras de drenaje que puedan captar y entregar de
forma adecuada el agua de escorrentía proveniente de las vías de acceso a los pozos DK 18 y DK 35.
1.6. METODOLOGÍA Y DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDADES
Los pasos consecutivos para adelantar el estudio y alcanzar los objetivos propuestos se describen a
continuación:
1.6.1. Recopilación y análisis de la información existente
Se compiló y analizó la información existente sobre cartografía, topografía, geología, geomorfología,
geotecnia, existente en las entidades encargadas de tales estudios, como el IGAC, INGEOMINAS,
ECOPETROL, etc.
Se consultaron los estudios de consultoría y diseño que han sido ejecutados con anterioridad para
ECOPETROL, entre los que se destacan los elaborados por Geoingeniería Ltda. en 2003 "Plan de Manejo
Ambiental para los Campos del Área Neiva ". El análisis de la información recopilada, facilitó la comprensión
general de los fenómenos que afectan la zona, así como la identificación del papel de los agentes detonantes
en los problemas de inestabilidad activos o potenciales.
UNIÓN TEMPORAL
C1-P3

Se consulto el estudio “Balance Hídrico Regional en el Valle del Río Bache y Pruebas Extensas en los Pozos
Babillas” realizado por INGEOMINAS y contratado por HOCOL, de donde se consulta la descripción de las
unidades geológicas y las variables hidrológicas. Como resultado de esta actividad, se adquirió la información
que se estimó conveniente, y se plantearon las actividades que se requirieron para subsanar los impases por
información no existente, o se replantearon algunas etapas del desarrollo del proyecto para cumplir con los
objetivos propuestos.
1.6.2. Visita de reconocimiento
Se efectuaron en más de una oportunidad visitas de reconocimiento e inspección al sitio. Durante éstas se
verificaron las condiciones establecidas en la etapa de análisis de la información, se formuló un modelo
hipotético del problema, se identificaron los sitios para la investigación del subsuelo, y se efectuó un
planteamiento preliminar de las alternativas de acción para mitigar el problema, las cuales fueron confirmadas
o ajustadas con los resultados de los trabajos de investigación del subsuelo y análisis geotécnico. Se
determinaron además las necesidades de construcción de sistemas de manejo de aguas.
1.6.3. Elaboración de cartografía base y temática
Se partió de la topografía levantada por el consultor, sobre la que se efectuó un análisis de confiabilidad,
mediante chequeo visual directo en campo. Una vez evaluada la validez se procedió a realizar una
interpretación de los datos para alcanzar el mayor grado de precisión posible. El levantamiento topográfico se
llevó a cabo, con el ánimo de conocer la morfometría actual del área, para facilitar la interpretación
cartográfica, servir de apoyo en la etapa de análisis, específicamente durante la elaboración del Modelo
geológico, y facilitar el diseño de las medidas correctivas.
1.6.4. Caracterización geológica, geomorfológica y geotécnica
La geología regional fue estudiada a partir de la información preexistente y a partir del estudio de los rasgos
regionales, por tratarse de una zona de estudio reducida no hay que entrar a tratar todas las características
regionales. Se procedió a identificar las litologías presentes, descritas de la forma más completa posible, y
se tomaron muestras de mano para ser descritas con detalle y se hizo la descripción de los sondeos y
apiques. Para fines de la caracterización geomorfológica y geotécnica se realizó una descripción del suelo y
los elementos físicos presentes. Como resultado de este trabajo, se presentan los planos geológicos regional
y local a escala 1:25.000 y 1:2000 respectivamente, en los que se incluyen los cortes y secciones más
relevantes.
1.6.5. Estudio Geotécnico
1.6.5.1 Inventario de Procesos de Inestabilidad
Se identificaron y delimitaron los diferentes procesos de inestabilidad, activos o potenciales. Cada proceso se
registró en una ficha técnica y cartográfica, en la que se consignó toda la información concerniente al mismo:
clasificación del proceso, magnitud, eventos detonantes y contribuyentes, frecuencia de movimiento,
actividad, tendencia a la propagación, daños producidos, geología estructural, morfometría, etc. Esta
información es considerada pertinente para los análisis de estabilidad y para el planteamiento de medidas a
corto y mediano plazo.
UNIÓN TEMPORAL
C1-P4

1.6.5.2 Programa de Investigación del Subsuelo
Este tópico se abordo mediante la ejecución de sondeos y apíques, con los cuales se detallaron los contactos
litológicos, gracias a un barrido longitudinal y transversal en el talud, y los depósitos cuaternarios y sus
propiedades geométricas, i.e. espesor y extensión. Dentro de las labores de sondeo se realizó una prueba de
SPT que da idea de la capacidad portante de los materiales y que permite correlacionarse con las pruebas de
laboratorio. Complementariamente, se controló en afloramiento la aparición de las distintas litologías lo que
permitió la correlación tanto horizontal como vertical de los materiales presentes. La sumatoria de los
procedimientos permitió una buena aproximación al modelo geológico y geotécnico del sitio. En cuanto al
programa de ensayos de laboratorio, este se dirigió a la estimación de los parámetros geotécnicos del suelo y
del material rocoso (con pruebas como compresión inconfinada y corte directo), y a la clasificación del
material rocoso. Las muestras se sometieron a pruebas índice como: humedad natural, peso unitario, límites
de Atterberg, granulometría, entre otras; y de comportamiento esfuerzo deformación, acordes con el nivel de
esfuerzos existente en campo, como corte directo.
1.6.6. Análisis geotécnico
Con base en la investigación de campo, en los ensayos de laboratorio y en algunos principios básicos de la
geología estructural se elaboró un modelo aproximado del subsuelo. En él se destaca la secuencia
estratigráfica, la disposición estructural de los niveles litológicos y los parámetros geomecánicos obtenidos
para cada horizonte de suelo o roca. Durante la elaboración de este ejercicio se emplearon la base
cartográfica obtenida del levantamiento topográfico, las secciones estratigráficas levantadas, para permitir la
representación de los espesores de la secuencia estratigráfica en verdadera magnitud.
1.6.6.1 Caracterización Geomecánica de los Materiales
Con el ánimo de deducir el espectro probable de variación de los parámetros geomecánicos (c, φ) y de las
variables aleatorias exógenas (nivel de agua, acción sísmica), se realizaron para el sitio estudiado y
condiciones de las variables (endógenas y exógenas), modelos iterativos sustentados en análisis
pseudoestáticos de estabilidad, bajo múltiples “corridas” con el fin de obtener factores de seguridad iguales a
la unidad. A los gráficos obtenidos se les superpusieron valores físico-mecánicos (c,φ) reportados por el
laboratorio. El resultado de esta actividad los facilitó: la obtención de las funciones de probabilidad a partir de
la medida (µx) y la desviación estándar (σx), y la definición (o percepción) del grado aproximado de
estabilidad, está refinado en el análisis mismo de estabilidad (tanto para los valores probables como máximo y
mínimo).
1.6.6.2 Análisis de Estabilidad
Sólo a partir de la obtención de un modelo geotécnico (aproximado pero confiable y de una adecuada
presunción del mecanismo de falla, se pudo proceder a la etapa de análisis. En él se evaluó el trabajo de la
superficie libre (ladera) para las diferentes condiciones de trabajo, es decir, para las variaciones de los
parámetros de resistencia entre los valores mínimo y máximo esperados (funciones de densidad de
probabilidad), y teniendo en cuenta la ocurrencia o no de lluvias y sismos.
UNIÓN TEMPORAL
C1-P5

1.6.7. Planteamiento de mitigación y prevención
Consiste en la formulación de obras y medidas de mitigación, y su representación gráfica en planta y perfiles
para el mejoramiento geotécnico y ambiental.
1.6.8. Diseños de obras
Una vez definidas las medidas de mitigación y de control, se procedió al diseño de las obras de ingeniería y
de mejoramiento del medio físico a escala detallada, con énfasis en el manejo de aguas de escorrentía.
1.6.9. Elaboración de cantidades de obra, presupuesto y especificaciones
Una vez establecida la alternativa a implementar y los diseños de ingeniería, se elaboró el respectivo
presupuesto, el cual contempla:
 Especificaciones Técnicas
 Cantidades de obra
 Presupuesto
Los anteriores parámetros están basados en los planos de diseño y de detalles constructivos y sus memorias.
1.7. PRESENTACIÓN DEL INFORME
El documento establece un diagnóstico de la problemática de inestabilidad del talud y de las condiciones
hidráulicas asociadas a la misma. Describe el procedimiento metodológico para su desarrollo. Hace énfasis
en la investigación o exploración efectuada y en los modelos, técnicas y métodos de análisis propios
aplicados en el estudio. Y finalmente, plantea las acciones y diseños de obras de mitigación y control.
El presente informe se encuentra organizado en 8 Capítulos y 10 Anexos distribuidos así:
CAPÍTULOS
CAPITULO 1: GENERALIDADES
En éste se incluye una descripción general del estudio, los objetivos generales y específicos y la estructura
del informe.
CAPITULO 2: TOPOGRAFIA
Comprende la descripción y procedimientos adoptados para la obtención de una base topográfica confiable,
que cumpla con los alcances y propósitos del estudio.
CAPITULO 3: GEOLOGÍA Y GEOMORFOLOGÍA
Ofrece una descripción en detalle del medio físico y se establecen los modelos geológico, geomorfológico y
geotectónico completo para el área. Dicha información fue complementada con el levantamiento topográfico e
información secundaria. Se hace énfasis en la descripción de los tipos litológicos presentes.
UNIÓN TEMPORAL
C1-P6

Se establece también las características básicas del entorno y las actividades que se desarrollan en el área
de estudio.
CAPITULO 4: ESTUDIO GEOTÉCNICO
Comprende los diversos estudios desarrollados a nivel de subsuelo. Parte de la exploración detallada con
sus respectivos ensayos de laboratorio; a la que le sigue una evaluación de la estratigrafía de la zona y la
caracterización geomecánica de los materiales encontrados, para concluir en la definición del modelo
geotécnico del área. En el mismo se encuentran definidos los procesos o principales tipos de erosión
presentes y la ingerencia de los agentes detonantes.
CAPITULO 5: ANÁLISIS DE ESTABILIDAD.
Hace referencia al análisis de la estabilidad de los escarpes principales de las cárcavas bajo las condiciones
simuladas y con base en el modelo geotécnico establecido
CAPITULO 6: MEDIDAS DE MITIGACIÓN Y DISEÑO DE OBRAS
Éste condensa las medidas y obras encaminadas al control de la erosión, el cálculo de costos, cantidades de
obra y las especificaciones.
CAPITULO 7: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CAPITULO 8: BIBLIOGRAFÍA
ANEXOS
ANEXO I: FICHAS DE CAMPO
ANEXO II: EXPLORACIÓN DEL SUBSUELO
ANEXO III: RESULTADOS DE ENSAYOS DE LABORATORIO
ANEXO IV: CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL
ANEXO V: ANÁLISIS DE ESTABILIDAD
ANEXO VI: ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE CONSTRUCCIÓN
ANEXO VII: REGISTRO FOTOGRÁFICO
ANEXO VIII: MEMORIAS DE CÁLCULO
ANEXO X: CARTOGRAFÍA
UNIÓN TEMPORAL
C1-P7

TABLA DE CONTENIDO
CAPÍTULO 1.0
1.1. OBJETIVO_________________________________________________________________________1
1.2. ALCANCE DEL ESTUDIO_____________________________________________________________1
1.3. LIMITACIONES_____________________________________________________________________2
1.4. LOCALIZACIÓN_____________________________________________________________________2
1.5. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA_______________________________________________________3
1.6. METODOLOGÍA Y DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDADES______________________________________3
1.6.1. Recopilación y análisis de la información existente..........................................................3
1.6.2. Visita de reconocimiento..................................................................................................4
1.6.3. Elaboración de cartografía base y temática.......................................................................4
1.6.4. Caracterización geológica, geomorfológica y geotécnica.................................................4
1.6.5. Estudio Geotécnico...........................................................................................................4
1.6.5.1 Inventario de Procesos de Inestabilidad.....................................................................4
1.6.5.2 Programa de Investigación del Subsuelo....................................................................5
1.6.6. Análisis geotécnico...........................................................................................................5
1.6.6.1 Caracterización Geomecánica de los Materiales........................................................5
1.6.6.2 Análisis de Estabilidad..................................................................................................5
1.6.7. Planteamiento de mitigación y prevención.......................................................................6
1.6.8. Diseños de obras ..............................................................................................................6
1.6.9. Elaboración de cantidades de obra, presupuesto y especificaciones.................................6
1.7. PRESENTACIÓN DEL INFORME_______________________________________________________6
LISTA DE PLANOS
X –1. LOCALIZACIÓN
UNIÓN TEMPORAL

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