MOVIMIENTO DEL TERRENO SUPERFICIAL

Los procesos geodinámicos que afectan a la superficie terrestre dan lugar a movimientos del terreno de diversas características, magnitud y velocidad. Los más frecuentes y extendidos son los movimientos de ladera, que engloban en general a los procesos gravitacionales que tienen lugar en las laderas. Otro tipo, aunque menos extendido por estar asociado a determinados tipos de materiales y condiciones, son los hundimientos.

En varias regiones la superficie de la Tierra está sometida a pequeños pero importantes desplazamientos (levantamientos, subsidencia, movimientos laterales, rotación, distorsión, dilatación) que afectan la elevación, la posición horizontal o ambas. Estos movimientos resultan de procesos derivados de tectónica activa en el interior de la Tierra; colapso dentro de cavidades subterráneas; compactación de materiales superficiales; movimientos de masa sísmicamente inducidos (por ejemplo, licuefacción); actividad volcánica; y comportamiento de expansión/contracción de las arcillas). Movimientos pendiente abajo de roca, suelos, detritos y nieve son registrados en diferentes listas de control. Los movimientos súbitos pueden ser causados por fallamiento asociado a terremotos, y por el colapso de rocas o sedimentos dentro de huecos naturales formados en rocas solubles (por ejemplo, sal, yeso, calizas), o dentro de cavidades producidas por actividades mineras convencionales en rocas cercanas a la superficie (especialmente carbón) o de la minería que recurre a la disolución (especialmente sal). La subsidencia local lenta puede también ser inducida por la extracción de fluidos (gas, petróleo, agua subterránea, fluidos geotermales); la densificación o pérdida de masa en turberas que son desarrolladas para la agricultura; el drenaje de aguas superficiales en los humedales, que pueden causar oxidación, erosión y compactación de suelos y sedimentos no consolidados); y por la filtración de aguas superficiales a través de los poros de sedimentos como el loess, causando hidrocompactación. La elevación también puede ser causada por el alivio de tensión durante la expansión del valle.

Estos procesos pueden causar daños económicos y sociales al afectar a las actividades y construcciones humanas, pudiendo constituir riesgos geológicos potenciales.

1.- CLASIFICACIÓN DEL TERRENO.- En cuanto a la clasificación del terreno, pueden establecerse dos grandes grupos: rocas y suelos o tierras. Entendemos por rocas aquellos materiales de distinta naturaleza que forman una fase continua; mientras que hablamos de suelos o tierras cuando nos referimos a los materiales que provienen de la descomposición o transformación de las rocas y que forman un conjunto de fase discontinua. 

2.- ROCAS.- Desde el punto de vista constructivo, sus propiedades varían entre límites muy amplios. La inalterabilidad por las acciones exteriores tiene gran importancia. Un gneis coherente y estable, una vez realizada la excavación puede descomponerse por acción de los agentes atmosféricos en pequeños fragmentos, para más tarde formar una masa similarcillos, de características distintas del material primitivo; así, los taludes que al excavar eran estables llegarán a no serlo y los empujes aumentarán en proporciones tales que podrían poner en peligro la estabilidad de las obras de contención. Las rocas pueden clasificarse en tres grandes grupos: ígneas, sedimentarias y metamórficas. 

2.1 Rocas Ígneas:

Se han formado por el enfriamiento y cristalización del magma fundido procedente del interior de la corteza terrestre. El tamaño de los granos y la forma de estar unidos varía de un modo continuo, dependiendo de la forma en que el enfriamiento tuvo lugar. En general, las rocas de grano grueso no

son recomendables para su empleo en obras de firmes por ser friables, con lo que se deshacen bajo la acción de las cargas del tráfico. Las rocas de grano muy fino producen una piedra partida de aristas muy vivas, que pueden dar formas de laja al majarlas. Las rocas ígneas se alteran muy lentamente por la acción de los agentes atmosféricos. El conjunto de las partículas de grano fino y grueso pertenecen a este tipo de rocas. 

2.2.- Rocas Sedimentarias 

Están formadas por la sedimentación de los productos ocasionados por la descomposición de las rocas ígneas que, arrastrados por las aguas, se fue-ron depositando en zonas bajas.Estas rocas, por su menor dureza, son más fáciles de excavar que las rocas ígneas; igual que en éstas, los taludes se mantienen verticales (1:10), sin temor a desprendimientos, a no ser que tengan interpuestos lechos de arcilla; las areniscas blandas son heladizas y se disgregan fácilmente. No son recomendables para firmes de piedra partida, porque excepto las duras, son friables. Las areniscas tipo conglomerado no pueden emplearse como piedra de firme, son duras de excavar y sus taludes se mantienen bien con pequeña inclinación. 

Las calizas son rocas de tipos diferentes; las compactas de grano muy fino son duras, pero existen otras muy blandas. Se excavan con relativa facilidad, constituyen un buen cimiento y sus taludes pueden llegar al 1:10. Las margas, mezcla de caliza y arcilla, son rocas blandas, fáciles de excavar y heladizas, y se descomponen cuando están expuestas a los agentes atmosféricos; forman en gran parte terreno de tránsito, entre roca y tierra. El yeso, sulfato de calcio hidratado, se puede presentar solo o mezclado con arena o arcilla. Se excava fácilmente por ser roca blanda. Procede de la anhidrita, que al hidratarse aumenta considerablemente de volumen, dando lugar a fuertes empujes; se disuelve lentamente en aguas sin movimiento. Las obras de fábrica construidas con cemento para el que se ha empleado aguas selenitosas pueden destruirse por la descomposición de éste. Por tanto, cuando sea preciso establecer obras de fábrica en terrenos yesíferos habrá que tomar las máximas precauciones. 

2.3.- Rocas Metamórficas 

Provienen de rocas sedimentarias e ígneas sujetas a la acción de ciertos agentes internos: grandes presiones, temperaturas elevadas, etc. Los esquistos y las pizarras son típicos de este tipo de rocas. No son difíciles de excavar, por lo que en ocasiones no precisan el empleo de explosivos, pudiendo removerse con barra metálica. El peligro de deslizamiento depende de sus planos de estratificación, especialmente cuando hay humedad. Los efectos de heladas pueden producir el desprendimiento de fragmentos de roca. Los productos de la excavación, generalmente, no sirven para piedra de firme. Cuando se emplean en la formación de terraplenes ciertas pizarras ligeramente metamorfoseadas, se alteran con la acción del tiempo y los agentes atmosféricos y dan lugar a arcillas muy inestables.  Las cuarcitas forman una masa cristalina, son duras y buenas para su empleo como piedra majada de firmes. Su excavación consume gran cantidad de acero de barrenas y de mandíbulas en las plantas de áridos. 

3.- ORIGEN Y NATURALEZA DE LOS SUELOS. 

Los suelos se encuentran en la capa superior de la corteza terrestre y proceden de las formaciones rocosas que afloran al sufrir diferentes transformaciones originadas por la meteorización de las mismas. Los cambios climáticos tienen gran influencia en la formación de los suelos. Unas veces estos cambios producen efectos mecánicos sobre las porciones de roca superficiales; los cambios de temperatura del día a la noche pueden hacer que la roca se rompa por fatiga térmica. La formación de hielo entre las oquedades también produce la rotura de la roca. Otras veces son efectos químicos los que producen la descomposición de las rocas, sea por hidratación causada por el agua superficial, oxidación o reducción por los gases que componen el aire, por aguas impuras, etc. 

No siempre el suelo que se encuentra en un lugar procede de la roca que hay bajo él. Sucede a menudo que los suelos formados por alguna de las acciones arriba mencionadas son transportados a otros lugares por diversos

agentes, como pueden ser el agua, el viento, la gravedad, etc. Estos suelos son alterados durante su transporte y, así, las partículas que los forman pueden ser troceadas de nuevo y pulimentadas. Desde este punto de vista, podemos distinguir dos tipos de suelos: los residuales y los transportados. Esta diferencia influye en algunas de sus características, ajenas a las transformaciones sufridas en el transporte. 

En el caso de los suelos residuales, en su yacimiento suelen presentarse unas macro estructuras que son reflejos de las que tenía la roca de la que proceden. Estas estructuras primarias suelen conferirles mejores características en lo referente a su resistencia a la deformación que las que poseen cuando se destruyen las mismas por emoción del material de su yacimiento. También es de notar que pueden presentarse stratificados, si lo estaba la roca de que proceden. En los suelos transportados, evidentemente, se ha roto la macro estructura de la roca primitiva. Pueden presentarse, no obstante, estratificados, dependiendo de la forma de su transporte y las épocas en que se ha efectuado. En el cuadro anterior se muestran algunas estructuras diversas de suelos. 

Cuando la acción química no puede actuar, como ocurre en los desiertos por falta de humedad, se encontrarán suelos totalmente arenosos y también se hallarán en aquellas zonas donde un lavado continúo arrastra el material fino (limos y arcillas). Esto último ocurre en las playas y las ramblas de los ríos y en grandes extensiones del norte de Europa, donde las precipitaciones abundantes lavan continuamente el suelo, sometido, por otra parte, a escasa acción química por las bajas temperaturas del ambiente. En las regiones tropicales, el calor y la humedad actuando conjuntamente hacen muy intensa y eficiente la acción química, encontrándose enormes extensiones de suelos arcillosos. Los dos componentes esenciales y extremos del suelo son la arena y la arcilla, situándose los limos entre ambos. La arena es inerte. Con un determinado grado de humedad tiene una cohesión aparente que puede alcanzar el valor preciso para que el suelo arenoso soporte sobre él la acción de un tráfico relativamente importante. Si el contenido en agua aumenta o disminuye de la proporción crítica, la cohesión aparente va haciéndose menor y llega a desaparecer. 

La fracción de suelo cuyo tamaño oscila entre 0'002 y 0'02 mm se denomina limo. Por debajo del tamaño inferior se denomina arcilla. Lo que realmente diferencia los limos de la arcilla son sus propiedades plásticas. Los limos son arenas finísimas; el tamaño de sus granos es suficientemente grande como para que los fenómenos de superficie tengan poca importancia; por ello son inertes y poco plásticos. En las arcillas, la forma de laja de sus granos y su tamaño muy reducido hacen que la relación área/volumen sea enorme, y por ello los fenómenos de superficie tienen importancia fundamental y son causa de su plasticidad, propiedad peculiar de su comporta-miento. 

4.- DESCRIPCIÓN DE LOS SUELOS EN CAMPO 

Para un control adecuado de los suelos se necesita su correcta identificación. La falta de tiempo o de medios hace que, frecuentemente, sea imposible realizar detenidos ensayos para poder clasificarlos. La habilidad de identificarlos en campo por simple inspección visual y su examen al tacto son importantes, ya que frecuentemente se deben tomar decisiones basadas en este reconocimiento; aunque posteriormente conviene que se realicen los ensayos necesarios en laboratorio. 

4.1.- Ensayos para la identificación en campo 

Los siguientes ensayos son sencillos, por lo que se pueden llevar a cabo sin equipo y ayudan en la identificación de los suelos. No se debe tomar una decisión basándose en un solo ensayo; han de realizarse todos los adecuados y luego identificar el suelo. Inspección visual Forma del grano. Se observan y clasifican las partículas de arena y grava en cuanto a su grado de angulosidad y redondez. 

Tamaños y graduación de los granos. Los tamaños en arenas y gravas se reconocen fácilmente por inspección visual. Los granos más pequeños que el límite menor de la arena no puede apreciarse a simple vista, y deben ser identificados por medio de otros ensayos. Para conocer la granulometría de suelos de grano grueso se extiende una muestra representativa sobre una superficie plana y se observa la distribución o la uniformidad de los tamaños de las partículas. 

Para la granulometría de suelos de grano fino se agita la muestra en una jarra de agua y se la deja sedimentar. La granulometría aproxima-da se ve por la separación de las partículas en la jarra, desde arriba hasta el fondo. El limo permanece en suspensión al menos durante un minuto; la arcilla, una hora o más. 

4.2- Granulometría 

Desde el punto de vista del tamaño de las partículas que componen un suelo, se han hecho diversas clasificaciones, más o menos arbitrarias. Adoptaremos la siguiente: 

-Grava > 20 mm -Gravilla 20-2 mm -Arena gruesa 2-0'2 mm -Arena fina 0'2-0'02 mm -Limo 0'02-0'002 mm -Arcilla 0'002-0'0002 mm -Ultracoloides de arcilla <0'0002 mm 

La grava está formada por grandes granos minerales. Las piezas grandes se denominan piedras, y cuando son mayores de 20 cm, morrillos. Las arenas, dependiendo de su procedencia, se denominan: arenas de miga, a las obtenidas de cantera arenosa, y arenas lavadas, a las de río; ambas tienen diferentes utilizaciones en la construcción de las vías. 

4.3.-Análisis granulométrico 

Es el ensayo más antiguo que se practica para la identificación de suelos; en él se determina el tanto por ciento de las partículas de los distintos tamaños que el suelo contiene. En la construcción de caminos, la resistencia obtenida depende de la continuidad de la composición granulométrica: un suelo granular será permeable, pero no capilar; inversamente, un suelo compuesto de elementos finos, arcilloso o limoso podrá tener elevada capilaridad y reducida permeabilidad. La composición granulométrica no fija, ella sola, las propiedades del suelo; suelos con idéntica granulometría pueden tener propiedades diferentes. Para clasificar los suelos por el tamaño de sus partículas, el método comúnmente empleado es el del tamizado. 

Deslizamientos de tierras 

Son movimientos que se producen por diversos tipos de causas. Al superarse la resistencia al corte de un material a lo largo de una superficie de debilidad o a través de una franja estrecha de material menos resistente que el resto. Tienen normalmente su origen en una rotura local, ocasionándose posteriormente una general causada por la propagación de aquella. La masa, una vez producida la rotura puede deslizar a una distancia variable, solapándose con el terreno natural y marcando éste una superficie de separación bien definida. Los deslizamientos en laderas constituyen un accidente habitual de la corteza terrestre, y están asociados generalmente a lluvias intensas. A veces se producen en formaciones geológicas desfavorables o singulares, y a causa de excavaciones. Es el caso por ejemplo de los observados durante la construcción del Canal de Panamá en la formación denominada Cucaracha, una lutita muy blanda. Una vez abierto al tráfico, han seguido produciéndose, cegando totalmente en algún caso el canal. 

A pesar de que el análisis de este tipo de fenómenos se realiza en dos dimensiones, la realidad es que son movimientos tridimensionales, de forma que la configuración típica de un deslizamiento es la de una concha o cuchara, de anchura aproximadamente igual a su longitud, medida ésta según el talud.Existen ocasiones en los que la rotura de una ladera por un deslizamiento de cualquier tipo de los que trataran a continuación, da lugar al desarrollo de otras laderas arriba. Es el caso de los deslizamientos

"regresivos". 

Flujo de lodo Un flujo de lodo (o colada detrítica) es el tipo más rápido (sobre los 80 km/h) y fluido de corrimientos de tierra. Consiste en una colada con elevada concentración de materiales detríticos, que se mueven hacia los valles con velocidades que pueden alcanzar y, en algunos casos, superar los 10 m/s. El material transportado tiene una granulometría muy variable, y un fenómeno singular se manifiesta frecuentemente con oleadas sucesivas ("pulsaciones") debido a la obstrucción temporal del canal de transporte. Estas coladas detríticas son fenómenos difundidos en casi todas las regiones climáticas, y revisten una notable importancia tanto por su influencia en la evolución morfológica de las cuencas hidrográficas en las que ocurren, como por el riesgo potencial que significan sobre todo en las áreas montañosas, a causa de su elevada capacidad destructiva. En estas áreas, la disponibilidad hídrica aumenta de improviso debido comúnmente a precipitaciones intensas (lluvia, aguanieve y nieve, principalmente), lo que puede provocar una mayor escorrentía del agua por las pendientes, que a su vez arrastra y transporta grandes cantidades de detritos que luego se incorporarán al flujo de lodo. Las coladas detríticas consisten en mezclas de materiales finos (arena, limo y arcilla) y más gruesos (grava), conteniendo una cantidad variable de agua, la cual se agrega de detritos vegetales. Se forma así una masa fangosa en suspensión acuosa que se propaga como un único cuerpo, sin separación entre la fase sólida y aquella líquida. Se trata de un fluido no newtoniano caracterizado por una variación de la resistencia a la deformación no linealmente proporcional a la velocidad de la deformación angular. Ello determina una elevadísima capacidad erosiva propia de estos fenómenos. 

Deslizamientos 

Estos fenómenos son desplazamientos de masas de tierra o rocas por una pendiente en forma súbita o lenta y su ocurrencia depende de las siguientes variables: 

•Clase de rocas y suelos •Orientación de las fracturas o grietas en la tierra. •Cantidad de lluvia en el área. •Actividad sísmica. •Actividad humana (cortes en ladera, falta de canalización de aguas, etc.). •Erosión (por actividad humana y de la naturaleza). 

Los deslizamientos o movimientos de masa no son iguales en todos los casos, y para poder evitarlos o mitigarlos es indispensable saber las causas y la forma como se originan. Estas son algunas de las formas más frecuentes: 

CAIDA Es el movimiento de rocas, principalmente a través del aire y en forma rápida sin dar tiempo a eludirlas. 

VOLCAMIENTO Consiste en el giro hacia delante de una o varias rocas, ya sea por acción de la gravedad o presiones ejercidas por el agua. 

DESLIZAMIENTO Es el movimiento del suelo, generalmente por acción de una falla o debilidad del terreno y se puede presentar de dos formas: 

Deslizamiento Rotacional: (Hundimientos). Son los desplazamientos de suelos o rocas blandas a lo largo de una depresión del terreno. 

Deslizamiento Traslaciones: Consiste en movimientos de capas delgadas de suelo o rocas fracturadas a lo largo de superficies con poca inclinación. 

FLUJOS DE TIERRA Son movimientos lentos de materiales blandos. Estos flujos frecuentemente arrastran parte de la capa vegetal. 

FLUJOS DE LODO Se forman en el momento en que la tierra y la vegetación son debilitadas considerablemente por el agua, alcanzando gran fuerza cuando la intensidad de las lluvias y su duración es larga. 

REPTACION Es la deformación que sufre la masa de suelo o roca como consecuencia de movimientos muy lentos por acción de la gravedad. Se suele manifestar por la inclinación de los arboles y postes, el tensiona miento de las raíces de los arboles, el corrimiento de carreteras y líneas férreas y la aparición de grietas. 

5. HUNDIMIENTOS Y SUBSIDENCIAS

Hundimientos. Las cavidades subterráneas pueden tener origen natural o antrópico. La ocurrencia de hundimientos depende del volumen y forma de las cavidades, del espesor de recubrimiento sobre las cavidades (o profundidad de los huecos) y de la resistencia y comportamiento mecánico de los materiales suprayacentes.

Las cavidades o cuevas naturales están asociadas a materiales kársticos o solubles, como las rocas carbonatadas y evaporíticas, donde los procesos de disolución crean huecos que, al alcanzar unas determinadas dimensiones, generan estados de desequilibrio e inestabilidad, dando lugar a la rotura de la bóveda o techo de la cavidad; si éste es poco potente o poco resistente, se hundirá la superficie del terreno. Las variaciones importantes del nivel freático en terrenos kársticos pueden dar lugar a reajustes tensionales que provocan hundimientos. También se forman cuevas en materiales volcánicos. El resultado en superficie de los hundimientos kársticos son las dolinas.

Los materiales evaporíticos (sales y yesos), mucho más blandos que los carbonatados, presentan mayor capacidad de disolución, y los movimientos de reajuste de los materiales a los huecos son más continuos y paulatinos, frente al carácter generalmente brusco de los hundimientos en carbonatos.

Las coladas volcánicas presentan cavidades debidas al enfriamiento diferencial de las lavas, generalmente con formas tubulares. A pesar de que los hundimientos naturales no son frecuentes por la elevada resistencia de estos materiales, sí suponen un riesgo frente a las cargas transmitidas por cimentaciones y obras sobre estos materiales.

Las actividades antrópicas que pueden dar lugar a hundimientos o colapsos repentinos son las explotaciones mineras subterráneas o excavaciones para otros usos, como túneles.

Subsidencias.Los hundimientos lentos o subsidencias pueden afectar a todo tipo de terrenos, generalmente a suelos, y son debidos a cambios tensionales inducidos en el terreno por descenso del nivel freático, minería subterránea y túneles, extracción o expulsión de petróleo o gas, procesos lentos de disolución y lavado de materiales, procesos de consolidación de suelos blandos y orgánicos, etc.

Las subsidencias naturales son, generalmente, procesos muy lentos, aunque con frecuencia se aceleran por actuaciones antrópicas.

El descenso del nivel freático, por periodos de sequía o por extracción de agua de los acuíferos, afecta a materiales no consolidados, que, como consecuencia de la pérdida del agua, sufren cambios en el estado tensional, reduciendo su volumen, con descenso de la cota de superficie; son procesos que pueden afectar a grandes extensiones. Hay materiales especialmente susceptibles a los procesos de subsidencia, como los suelos orgánicos o turberas y los rellenos y escombros no compactados.

La subsidencia supone un riesgo cuando ocurre en zonas urbanas, al dañar y agrietar las edificaciones y afectar a sus cimientos. Otras consecuencias son las inundaciones en zonas costeras, los cambios en el modelo de drenaje, etc.

La ciudad de Venecia es un ejemplo clásico de subsidencia, acentuada desde la década de los 40 del siglo pasado por la extracción de agua subterránea, incrementándose varias veces los valores medios de la subsidencia natural. La ciudad de México es otro ejemplo conocido de subsidencia regional, con valores máximos superiores a los 8 m en los últimos 250 años, debida fundamentalmente a la consolidación de las arcillas lacustres sobre las que se asienta.

6. DAÑOS CAUSADOS

Los daños causados por los movimientos del terreno, deslizamientos y hundimientos, dependen de la velocidad y magnitud de los procesos. Los movimientos de ladera rápidos son los que ocasionan mayores riesgos y pueden causar víctimas, mientras que los lentos y las subsidencias presentan menor potencial de daños. Los hundimientos causan daños cuando repercuten en superficie, pudiendo decirse que el riesgo está asociado, más que al proceso en sí, a sus efectos en superficie. En muchas ocasiones los procesos de mayor riesgo son de pequeña escala, como los desprendimientos de bloques rocosos y los colapsos repentinos. Frente a los movimientos de gran magnitud, la prevención es la actuación más efectiva para evitar los riesgos.

A pesar de las mejoras en el reconocimiento, predicción, medidas preventivas y sistemas de emergencia, los daños por movimientos de ladera en el mundo van en aumento. Las causas son, principalmente, el aumento de la urbanización y desarrollo en áreas expuestas a deslizamientos, la continua deforestación de áreas con deslizamientos potenciales y el incremento de la precipitación regional en determinadas zonas debido a cambios climáticos.

Con respecto a los hundimientos, a pesar de su velocidad, es difícil que causen víctimas o daños importantes, a no ser en zonas urbanas o vías de comunicación. En muchas ocasiones, se producen por el peso de estructuras y edificios cimentados sobre zonas kársticas, afectando directamente a estos elementos. Las subsidencias causadas por actividades antrópicas pueden dar lugar a pérdidas económicas cuantiosas, cuando los procesos son extensos y afectan a zonas urbanas. Los daños causados por estos procesos están muy localizados, y generalmente consisten en:

daños por asientos diferenciales y grietas en el terreno invasión del agua en zonas bajas junto al mar, ríos, lagos pérdidas y filtraciones en embalses cambios en el flujo de agua en canales, drenajes, desagües, etc. colapso de tuberías de pozos de agua y petróleo contaminación de agua subterránea a favor de grietas producidas por la subsidencia

7. EVALUACIÓN GENERALLos desplazamientos de la superficie del terreno pueden ser usados para evaluar y advertir sobre problemas

ambientales, especialmente en áreas costeras y en zonas propensas a subsidencia por disolución del substrato rocoso, extracción minera y de fluidos.

Falla Orange grove

Subsidencia debido al bombeo de agua subterránea

Elevamiento sísmico en Costa Rica

Iglesia inclinada en la ciudad de México

LINKOGRAFIA

http://alanberrospigeo.blogspot.pe/2009/03/movimiento-del-terreno-superficial.htmlhttp://www.proteccioncivil.org/movimientos-del-terreno

https://www.google.com.pe/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=4&cad=rja&uact=8&ved=0CC8QFjADahUKEwj78N7Z1pjJAhVFwiYKHaYSB5U&url=http%3A%2F%2Fwww.lgt.lt%2Fgeoin%2Ffiles%2F23_Desplazamiento_superficial.doc&usg=AFQjCNFKK6qXZrEJ_R7kppDgHMCWX-D_4Q&sig2=0g9jTQuuX2ozZHwSEbyfZA&bvm=bv.107763241,d.eWE