METODOLOGIA UNIVERSITARIA, Apuntes de Metodología de Investigación

¡Descarga METODOLOGIA UNIVERSITARIA y más Apuntes en PDF de Metodología de Investigación solo en Docsity! UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE NÑ FACULTAD DE INGENIERIA Escuela de Ingeniería Civil “RIESGOS GEOLOGICOS” Curso: GEOLOGÍA Grupo Nro. 2 Integrantes: Guadiamos Rebaza, Yaniely Lizeth Lopez Alva, Raul Leonardo Moreno Llave, Sarai Katherine Romero Ferrer, Marcelo Favian Torres Huisacayna, Gabriela María Docente: Ing. Chavez Bulnes, Erick May TRUJILLO - 2021 A. INTRODUCCIÓN ccoo 3 2. RIESGOS Y CATÁSTROFES NATURALES. 3. ¿CÓMO SE ESTUDÍA EL RIESGO DE LOS PROCESOS NATURALES? 4. CARTOGRAGÍA DE LOS RIEGOS 5. ¿CÓMO SE MITIGAN LOS RIESGOS? coccion 6 6. TIPOS DERIESGOS .oococccccocoacaconononononnononecnnnnon craneo sanrnnannnosannnoenn nano 7 6.1. PELIGROS VOLCÁNICOS 6.1.1. Marco geodinámico... 6.1.2. Formas y estructuras de la actividad volcánica 6.1.3. Cartografía, vigilancia y predicción de los peligros volcánicos ............. 8 6.1.4. Mitigación de los riesgos volcánicos 6.2 RIESGO SÍSMICO: TERREMOTOS” 6.2.1. Efectos de los terremotos sobre las CONSTrUCCIONES ...oacnincacaconennonenannnnanos 11 6.2.2. Efectos de los terremotos sobre el terreno 6.2.3. Predicción, prevención y mitigación ante el riesgo sísmico 6.3 RIESGOS POR AVENIDAS E INUNDACIONES. 6.3.1 Evaluación del riesgo por inundaciones ... 6.3.2 Medidas de mitigación del riesgo por avenidas e inundaciones .......... 16 6.4 RIESGO POR MOVIMIENTOS DE LADERA 6.4.1 Tipos de movimientos de ladera .. 6.4.2 Factores condicionantes de los mo' lentos de ladera . 6.4.3 Factores desencadenantes de los movimientos de ladera ........c.c.c.... 20 6.4.4 Prevención y MitigaCiÓN.....ocnnicnnnmnnararar arar roca rorcaaaan 20 6.5 RIESGOS POR SUBSIDENCIA DEL TERRENO. 6.5.1 Tipos y mecanismo <.. 7. CONCLUSIONES ccoo 8. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICAS ..cncocnccnnononoononononnnonncnnenocancnernnnennnennno nooo 24 pág. 2 Y” Eventos catastróficos. —- Eventos de mayor intensidad poseen frecuencias menores, que solo se registran en escalas temporales históricas (10 años) o geológicas muy recientes, como el holoceno (<10 años), catalogados como catástrofes. Grandes terremotos, erupciones volcánicas, inundaciones tsunamis, etc. Y” Eventos anómalos. — Son aquellos que, saliéndose fuera del comportamiento normal de un sistema, no alcanzan la magnitud de una catástrofe. Y Eventos extremos. — Eventos de magnitudes extremas (muy energéticos) y de muy baja frecuencia, que constituyen los agentes desencadenantes de los cambios más importantes acaecidos sobre la superficie de la tierra. 3. ¿CÓMO SE ESTUDÍA EL RIESGO DE LOS PROCESOS NATURALES? La evaluación del riesgo implica el desarrollo de una metodología para determinar la naturaleza y el grado de riesgo para determinar la naturaleza y el grado de riesgo a través de análisis de posibles amenazas (peligrosidad) y la evaluación de las condiciones existentes de vulnerabilidad que conjuntamente podrían dañar potencialmente a la población, la propiedad, los servicios y los medios de sustento expuestos, al igual que el entorno del cual dependen. Una vez que se produce un desastre natural se pueden producir daños directos, que son los que afectan a las personas y sus bienes, y daños indirectos, que son los generados por la interrupción de obras y sistemas de producción. Los procesos naturales que dan lugar a fenómenos de elevada peligrosidad son predecibles a partir de su evaluación científica. Riesgos naturales como terremotos, erupciones volcánicas, desprendimientos de tierras e inundaciones son procesos naturales que pueden ser identificados y estudiados utilizando el método científico. El análisis de los riesgos es un componente importante en la comprensión de os efectos de procesos naturales peligroso. A los procesos naturales peligros se les puede aplicar el análisis de riesgos que evalué la probabilidad de que tenga lugar a un suceso y las consecuencias resultantes de ese suceso. Sucesos naturales peligrosos que antes producían desastres ahora producen catástrofes. La magnitud, o el tamaño, de un suceso peligroso, así como su frecuencia, pueden estar influenciada por la actividad humana. pág. 5 Los efectos y consecuencias de los riesgos pueden ser mitigados o minimizados en base a una ordenación racional del territorio, establecida por estudios específicos. Reducir las consecuencias potencialmente adversas y los efectos de los riesgos naturales requiere un enfoque integrado que incluye conocimiento científico, planificación y regulación del uso del territorio, ingeniería y preparación previa al desastre. 4. CARTOGRAGÍA DE LOS RIEGOS Actualmente se implementan mapas de susceptibilidad, vulnerabilidad, peligrosidad y de exposición, multiparamétricos, en Sistemas de Información Geográficos (SIG), con el fin de obtener cartografías dinámicas de riesgos o escenarios probabilísticos de riesgos. La zonificación de los riesgos, puede realizarse a diferentes escalas: macro, meso y micro. La macro zonación abarca por ejemplo todo un país o una comunidad autónoma. La meso zonación se realiza a escala autonómica o regional, y la micro zonación normalmente a escala municipal o urbana. En un mapa de peligrosidad se representan zonas con diferente capacidad de producir daños de un proceso natural. Para poder completar un mapa de riesgos habría que incorporar la exposición y la vulnerabilidad. Los mapas de exposición representan a la distribución espacial de las personas, bienes y servicios expuestos al proceso natural. Los mapas de vulnerabilidad representan, sobre los elementos del mapa de exposición, el grado de fragilidad de cada elemento ante el proceso. 5. ¿CÓMO SE MITIGAN LOS RIESGOS? Uno de los principales intereses para la población es evitar que las situaciones potenciales de peligro se produzcan se basa en la denominada regla de las tres P: Predicción, Previsión y Prevención. La Predicción permite anunciar con fundamento científico antes de que suceda un proceso, su localización geográfica, el momento en el que se producirá y como se desarrollara el mismo. La Previsión indica la probabilidad (estadística) de producirse un proceso en sus distintos grados de intensidad. Permite anunciar los efectos que tendrá un determinado riesgo y las consecuencias frente a cada intensidad. La Prevención considera una serie de medidas que la población adoptara para disminuir al mínimo los daños, en respuesta a los dos puntos anteriores. pág. 6 6. TIPOS DE RIESGOS 6.1. RIESGOS VOLCÁNICOS Una erupción volcánica es una de las manifestaciones geológicas más espectaculares a las que se puede asistir, prueba indiscutible de la energía térmica que tiene la Tierra en sus capas internas y motor de toda su dinámica de placas. Pero es obvio que esta manifestación de poder del planeta entraña serios peligros para la vida de los seres humanos y las infraestructuras que han creado. 6.1.1. Marco geodinámico Los magmas se generan en tres ambientes geodinámicos diferentes: 1) en bordes de placa constructivos (dorsales, tanto centro-oceánicas como en cuencas tras arco); 2) en bordes de placa destructivos (subducción en arco islas y en márgenes continentales activos) y 3) en el interior de las placas (intraplaca oceánica e intraplaca continental). Salvo en los márgenes continentales activos y en ambiente de intraplaca continental, donde la corteza continental puede jugar un papel protagonista, en el resto de ambientes geodinámicos es el manto superior (principalmente, el astenosférico) el área de generación magmática. Las rocas que forman esa región del manto se conocen como peridotitas, compuestas, principalmente por una mezcla en distintas proporciones de olivinos, piroxenos y plagioclasas. La fusión parcial (no más allá del 30% del sólido inicial) de estas rocas ocurre en tres vías diferentes, cada una de ella propia de un ambiente geodinámico. pág. 7 6.1.4. Mitigación de los riesgos volcánicos Los estudios geológicos básicos, los mapas de zonificación de peligros volcánicos y la vigilancia de volcanes activos son los pilares en los que se asientan una correcta mitigación de los riesgos volcánicos. Pero para que la mitigación de los riesgos volcánicos pueda ser eficaz es necesario contar con agentes sociales que determinen: - Una correcta ordenación del territorio en base a los mapas de peligrosidad. - Una permanente educación de la población sobre el territorio volcánico que habita y de sus peligros potenciales. Es necesario un entrenamiento eficaz de la población de cómo actuar en los periodos de crisis volcánicas, de cuáles son los cauces de información oficial, de cómo proceder en caso de evacuación, etc. 6.2 RIESGO SÍSMICO: TERREMOTOS Un terremoto es un movimiento brusco de la corteza terrestre, producida por la liberación de energía en forma de ondas y se forma donde una falla a desplazado el terreno. Es uno de los fenómenos naturales con mayor potencial destructivo, con mayor costo de vidas humanas y pérdidas materiales, lo que hace que el riesgo sísmico sea uno de los peligros naturales que requieren mayor atención social. Cuando hablamos de magnitudes que se usan para medir el tamaño de un sismo (según la expansión de las ondas sísmicas o cantidad de energía liberada), los sismólogos consideran la escala de Richter; pero, para determinar los daños y la destrucción causados por los terremotos se usa “La intensidad sísmica” cuya unidad de medida es Mercalli. Se consideran 12 niveles: 1. Muy débil 2. Débil 3. Leve 4. Moderado 5. Poco fuerte 6. Fuerte 7. Muy fuerte 8. Destructivo 9. Muy destructive 10. Desastroso pág. 10 11. Muy desastroso 12. Catastrófico 6.2.1. Efectos de los terremotos sobre las construcciones Como se explicó anteriormente los terremotos son uno de los fenómenos naturales más devastadores y destructivos, ya que al liberar energía en forma de onda da lugar al movimiento en la corteza terrestre y esto ocasiona derrumbes, agrietamientos, desviaciones, inclinaciones, etc. en construcciones cuyas estructuras no tienen un buen diseño sismo resistente, en los siguientes niveles de la escala Mercalli se dan a conocer los efectos de un terremoto en las construcciones: + Poco fuerte: En este nivel se comienza a notar ventanas rotas, perturbaciones en la cerámica y agrietamientos leves en aplanados, en este nivel la aceleración es entre 10 y 20 Gal. + Fuerte: En este nivel se ven afectadas las construcciones con materiales ligeros, como casas hechas de adobe, madera, láminas de metal, etc. en este nivel la aceleración es de entre 20 y 35 Gal. + Muy fuerte: En este nivel es difícil mantenerse en pie, en construcciones de buen diseño, los daños son mínimos; en las estructuras ordinarias bien construidas, los daños son moderados; en las construcciones que no están bien elaboradas, los daños son considerables. En este nivel la aceleración es de entre 35 y 60 Gal. + Destructivo: En este nivel, algunas construcciones ordinarias, como casas, comercios pequeños, tiendas, etc. tienden a oscilar, provocando posibles derrumbes; en construcciones pobremente elaboradas hay destrucción total. En este nivel la aceleración es de entre 60 y 100 Gal. + Muy destructivo: En este nivel hasta las construcciones especializadas sufren daños críticos (caída de columnas, refuerzos, vigas, paredes, etc.), los enormes edificios sufren derrumbes parciales y algunos son desplazados fuera de sus bases. La aceleración es de entre 100 y 250 Gal. + Desastroso: En este nivel las construcciones de mayor área, tales como supermercados, aeropuertos, terminales, etc. oscilan de un lado para otro; medios de transporte quedan averiados, pistas y carreteras pág. 11 presentan daños exteriores, las vías del tren quedan dobladas. En este nivel la aceleración es de entre 250 y 500 Gal. + Muy desastroso: La mayoría de las construcciones y edificaciones quedan destruidas; puentes, carreteras y pistas presentan aberturas de gran tamaño. En este nivel la aceleración es mayor a 500 Gal. + Catastrófico: En este nivel, si personas se encontrasen en el hipocentro no sobrevivirían, ya que en este nivel hay destrucción total, ninguna construcción, por más rígida que sea, se mantiene en pie. En América latina el terremoto más devastador fue el de Valdivia, Chile, el 22 de mayo de 1960. Este terremoto de 9,5 en escala Richter acabó con la vida de más de 2000 personas, y dejo a más del millón de personas damnificadas. 6.2.2. Efectos de los terremotos sobre el terreno Las construcciones pueden ser dañadas por dos factores: la calidad de los materiales de construcción y la calidad de los suelos donde se construyen. + Las construcciones establecidas cerca o en suelos blandos, al ser sometidos a las fuertes vibraciones producida por los terremotos, pueden experimentar: - El efecto de licuación en el terreno, por el movimiento telúrico hace que este pase de un estado sólido a un estado semi-fluido, el cual es mucho más inestable, provocando así el hundimiento o el colapso de la edificación. - Yaque los suelos blandos presentan baja capacidad de carga, sus partículas están reacomodándose y por eso las edificaciones pierden su estabilidad en los puntos de apoyo (zapatas), provocando la inclinación o colapso de la estructura. + Enlos suelos rocosos, las ondas sísmicas se atenúan reduciendo así los daños en las estructuras, además de tener una base firme, absorbe en mínimas cantidades la humedad, lo que hace que este tipo de suelo sea uno de los más aptos para soportar el peso de las grandes estructuras. + Hay también suelos con relleno antrópico, los cuales tienen restos de desmonte, escombros y desechos, allí es indudablemente no apto para la construcción. El Código Técnico de la Edificación califica los terrenos pág. 12 a. Características Generales: Ubicación geográfica: Se necesita conocer la ubicación del lugar donde se vaa realizar los estudios, debe anotarse la extensión, tanto, fisio como hidrográficamente. Limites Vías de acceso Características sociales: Como la cantidad de pobladores, si cuentan con agua potable, con energía eléctrica, con educación, etc. Características económicas Condiciones geológicas Condiciones geomorftológicas Clima Temperatura Hidrología Pendientes Determinación Del Peligro Metodología: Se estudia el proceso para determinar el nivel de peligrosidad de las inundaciones, siguiendo las pautas de la Ley N 29664 Ley que crea el Sistema Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres (SINAGERD) Recopilación y análisis de información: La información se obtiene de diversos centros e institutos tecnocientíficos. Identificación del área de influencia: este se realiza mediante la vista de campo. Identificación y caracterización del peligro: Se selecciona el posible medio de inundación (ríos, lagos, deshielos, zonas más afectadas por la lluvia, etc.) y si la inundación puede ser súbita o lenta. Determinación del escenario: Se localiza donde fue el escenario que provocó una inundación anteriormente. Susceptibilidad del territorio: Se analizan los factores de susceptibilidad. Análisis del factor desencadenante: Se comparan los parámetros de precipitación, para luego del promedio ponderado hallar los valores de su normalización. pág. 15 + Análisis de factores condicionantes: Se analiza la geomorfología, la pendiente y la geología para luego como el proceso anterior, normalizarlo y determinar el nivel de peligro. + Análisis de elementos expuestos: Se analiza la exposición de población, viviendas y educación. is De Vulnerabilidad: Cc. An Se analiza la metodología de análisis de vulnerabilidad. + Análisis de factores de vulnerabilidad: Se analiza la exposición, fragilidad y resiliencia. + Análisis de elementos expuestos: Se tiene en cuenta la dimensión y la exposición social, se analiza y compara personas según su grupo etario y discapacidad; nivel educativo y tipo de seguro social. También se tiene en cuenta la dimensión económica. + Análisis de la dimensión ambiental: Se analiza la fragilidad ambiental. + Niveles de vulnerabilidad: Según los estudios anteriores se determina el nivel de vulnerabilidad. d. Cálculo Del Riesgo: + Metodología: Se sigue una serie de pasos y condiciones. + Niveles de riesgo: A partir del estudio se determina cual nivel se escoge. +. estratificación de los niveles de riesgo + Matriz de riesgos: Los posibles riesgos que puede haber. + Cálculo de efectos probables: Se calcula los daños y perdidas probables. e. Control De Riesgo: Aceptabilidad o tolerancia al riesgo: Tomando en cuenta la valoración de frecuencias y consecuencias; nivel de consecuencia y daños; aceptabilidad y/o tolerancia y la prioridad de intervención; se determina si el control de riesgo es inadmisible, inaceptable, tolerable o aceptable. 6.3.2 Medidas de mitigación del riesgo por avenidas e inundaciones + Llenar recipientes con agua limpia, en caso de que el agua de la llave se contamine. + Tener a mano el kit para emergencias. pág. 16 + Ubicar los elementos tóxicos (venenos) en gabinetes cerrados y fuera del alcance del agua. + Cortar la luz, agua y gas y evacuar si la situación lo amerita o las autoridades así lo indican. 6.4 RIESGO POR MOVIMIENTOS DE LADERA 6.4.1 Tipos de movimientos de ladera a. Caídas Movimiento de descenso vertical desde una posición inicial que incluye el choque y el rebote a lo largo del mismo, hasta alcanzar una posición de reposo. El término “avalancha” se suele emplear para indicar caídas oO desprendimientos masivos y simultáneos de grandes volúmenes de fragmentos de rocas o suelos compactos; igualmente se emplea para otros movimientos rápidos de carácter masivo, como algunos casos de flujos de derrubios o deslizamientos planares en fuertes pendientes. b. Flujo Respuesta plástica o semiviscosa de suelos geotécnicos o macizos rocosos por desplazamientos relativos entre partículas en ausencia de esfuerzos, con un gradiente de velocidad generalmente decreciente en profundidad hasta desaparecer. Puede producirse en macizos rocosos montañosos y afectar espesores importantes a velocidades lentas o muy lentas. Más frecuentemente afecta a suelos en condiciones muy superficiales y en relación con cambios en la presión de poros y en la consistencia de la fracción fina. La viscosidad de la masa decrece desde los flujos de tierra a las coladas de barro, lo que se expresa en la consistencia de la masa y en la morfología que adoptan en el relieve. Las coladas de derrubios pueden incluir una proporción muy elevada de agua lo que permite que alcancen velocidades rápidas en su propagación por barrancos o cauces en la forma de masas de bloques de rocas, piedras, barro, troncos de árboles y masas de vegetación en un frente que inunda y arrasa el territorio a su paso. pág. 17 6.4.3 Factores desencadenantes de los movimientos de ladera Factores que tienen una acción activa en la remoción en masas en laderas, que originan la inestabilidad. a. Fenómenos de origen natural Precipitaciones pluviales, filtración de aguas pluviales, variación de temperatura, acciones erosivas de los vientos, acción de la gravedad, sismos, cambios de la presión hidrostática por acciones hidromeorológicas. b. Fenómenos Tecnológicos o Inducidos por el ser humano Deforestación, corte de talud, socavaciones, explotaciones mineras, usos inadecuados de riegos, asentamientos humanos en terrenos de capacidad portante baja o ubicados en laderas inestables. Cc. Meteorización Física Son de dos tipos: los que dependen de la naturaleza de la roca y sus propiedades y los que dependen de las condiciones externas como el clima, humedad, vegetales, animales. d. Meteorización Química Descomposición de algunas rocas por efecto de los factores externo como infiltraciones de lluvias, intemperismo, acción eólica etc. La evaluación de la peligrosidad implica localizar las áreas inestables y las potencialmente inestables. 6.4.4 Prevención y mitigación Medidas estructurales Están constituidas por obras de destinadas al control de movimientos en masa en laderas, se clasifican en: a. Obras de Regulación Medidas que aporten una corrección para estabilizar los movimientos de masa en laderas modificando su geomorfología mediante: + Excavación y Rellenos. pág. 20 + Eliminación de la masa suelta. + Eliminación de la masa inestable en laderas. + Reducción de la altura del talud. + Ejecución de bermas intermedias o banquetas + Tacones de tierra y/o concreto, o escolleras. Las cuales pueden ser una importante alternativa de regulación. Igual de importantes son las medidas que regulen la presencia de agua dentro o sobre las laderas, como: Corrección por efecto de la reducción del nivel freático mediante drenajes, como: + Perforaciones de drenaje verticales o pozos verticales de drenaje + Perforaciones de drenaje horizontal + Zanjas de drenaje en laderas + Zanjas de talud + Zanjas horizontales. b. Obras de rectificación La Protección contra erosión y deslizamientos mediante forestación y la variación en las prácticas agrícolas de riego por inundación mediante sistemas tecnificados como, el sistema de goteo o sistema por aspersión, pueden generar un fortalecimiento de las capas superiores de la zona con tendencia a deslizarse, disminuyendo el impacto inmediato o a mediano plazo. Cc. Obras de protección Esta se refiere principalmente a las infraestructuras que servirán de soporte para evitar o mitigar el daño que puede causar a ser humanos y la infraestructura existente, actuando como: + Disipadores de energía instalados para proteger a la población, en diversas quebradas + Estructuras de diques de mampostería de piedra + Estructuras de escalones y rampas disipadoras de energía + Estructuras artesanales de caña de guayaquil o troncos pág. 21 + Estructuras de protección de movimiento de masas ligadas a remoción de masas en laderas contra caídas de rocas y volcamiento. + Protección contra volcamiento de rocas con malla de acero tensadas (barrera dinámica) + Protección contra volcamiento de rocas, con muros de concreto ciclópeo o de concreto armado (barrera estática) + Estabilización de rocas inestables en taludes, mediante mallas ancladas + Protección mediante túneles, contra caída de rocas, flujos (huaycos) + Gaviones de protección contra caída de rocas + Estructuras y obras destinadas a reducir los efectos de peligros de origen naturales generados por procesos de erosión pluvial. + Diques secos + Diques secos con protección de mampostería de piedra + Muros de protección de concreto ciclópeo o armado + Canales de bifurcación Medidas no estructurales Estas son medidas de control que buscan evitar o disminuir los daños causados por peligros por movimiento en masa en laderas, pueden ser de carácter permanente, puntual o aplicable sólo para prevenir peligros. a. Medidas permanentes Son medidas sostenibles en el tiempo. Constituidas, por ejemplo, por Regulación del uso del suelo, con el fin evitar el aumento de las actividades humanas en la zona de mayor impacto. Debe ser regulado el uso del suelo en las zonas inestables y/o próximas a fuertes pendientes, con el fin de reducir las prácticas inadecuadas que generan las altas tasas de escorrentía superficial y erosión. Medidas como las capacitaciones, elaboración de estudios alternativos, sofisticación de la gestión local ante el riesgo, son medidas que se darán cada cierto tiempo, pero que igual sus efectos tendrán una constante en el tiempo. pág. 22