Introducción

Los procesos geodinámicos que afectan a la superficie terrestre pueden dar lugar a movimientos del terreno con diferentes características, magnitudes, velocidades y gravedad. De todos ellos, los que tienen lugar con mayor frecuencia son los movimientos en laderas y taludes potencialmente inestables. Por su gran importancia desde el punto de vista ingenieril los taludes constituyen una de las obras de mayor cuidado por parte de sus proyectistas, ya que estos son los encargados del apoyo en las obras ingenieriles, al estar expuestos a la intemperie requieren cuidados adecuados, dependiendo de la naturaleza de su composición, ya sea que estén constituidos por roca, suelo o ambas. Algunas de las estaciones en Mukumbarí del Sistema Teleférico de Mérida se ven influenciadas por agentes erosivos, como lo son: el agua, el viento, las condiciones de temperatura extremas y el factor antrópico; la más afectada de estas, es la estación Loma Redonda, ya que carece de recubrimiento vegetal, provocando mayor erosión superficial, generándose surcos erosivos, lavado de material fino y flujos de detritos y, por consiguiente, inestabilidad de los taludes que rodean la estación de estudio.

Ubicación del área de estudio

La estación Loma Redonda (Figura 1) perteneciente al Sistema Teleférico de Mérida, se encuentra ubicada al sureste del municipio Libertador, entre las parroquias Sagrario y Los Nevados, a una altitud de 4.045 m s. n. m. La vía de acceso es a través de caminos de tierra a pie o utilizando las cabinas del sistema teleférico de Mérida. Se encuentra limitada por un polígono, con coordenadas geográficas UTM (Tabla I). 

Fernandez y otros, 1986), (Suárez, 2001) y (Suárez, 2009). También se consultaron informes técnicos de diferentes ingenieros que estudiaron la estación Loma Redonda y los alrededores (Úcar, 2010) y (VENTEL, 2012), y de esta manera, obtener un conocimiento sobre las condiciones existentes en la zona de estudio y así tener en cuenta las respectivas prevenciones y planificaciones para la posterior etapa de campo.

Posteriormente, utilizando las fotografías en distintos ángulos (Figura 2) de la zona, se tuvo una visión amplia y completa de la forma del terreno, observándose y apreciándose los factores del relieve que controlan la erosión.

todos los factores climáticos y antrópicos que influencian el área. Asimismo, se determinó el volumen del material suelto, se realizó la toma de muestra del suelo residual, con la finalidad de realizar ensayos de laboratorio con muestras alteradas e inalteradas (monolitos). Posteriormente, se procedió a realizar todos los ensayos necesarios a las muestras tomadas en campo, con el fin de clasificar el suelo y determinar sus propiedades físicas y mecánicas (Casteletti, 1991), (Ugas, 1985), realizándose los siguientes ensayos: contenido de humedad, granulometría, límites de consistencia, peso específico relativo de los sólidos, peso unitario, corte y compactación.

Una vez obtenidos todos los resultados en campo y laboratorio, se procedió a crear un modelo del talud a través de software geotécnico con la aplicación del método de equilibrio límite para el cálculo del factor de seguridad y así recomendar el diseño más adecuado del método de estabilidad que se podía aplicar para el control de erosión y la estabilización del talud.

Resultados y discusión

Descripción de las zonas estudiadas 

El área de afectada se dividió en tres zonas de interés, en la primera zona se realizó la sección A-A' (Figura 3a) y se ubicó en la parte posterior de la estación Loma Redonda, siendo esta una de las más afectadas. En la segunda zona se realizó la sección B-B' (Figura 3b) ubicándose en la parte lateral de la estación, y la tercera zona, en la parte frontal de la estación donde se realizó la sección C-C' (Figura 3c). Cabe destacar que la división en zonas se hizo en base a la pronunciada topografía y no la homogeneidad del material. Es importante señalar que las zonas se encuentran cubiertas por una gruesa capa de material suelto arenoso mezclado con escombros (bloques, ladrillos, cabillas, alambres, polímeros, vidrios) y una significativa ausencia de cobertura vegetal en ellas.

La descomposición de la roca que da origen al suelo residual presente en la estación Loma Redonda, está compuesta generalmente de granitos meteorizados representativos de la unidad litodémica de la Asociación Sierra Nevada, producto de la meteorización química y mecánica. Dicho perfil de suelo (Figura 4) presenta una estructura muy compacta con una capa muy meteorizada, que probablemente corresponde a la zona de afectación.

Donde: FS, es el factor de seguridad, C, es la cohesión, es el ángulo de fricción interna, ΔW, peso de cada rebanada, es el ángulo que forma la curva de rotura con la horizontal.

Para este método analítico se utilizó la misma curva de rotura arrojada por el programa en el estado seco dando resultados que se asemejan al valor del talud seco calculado por Slide, estos valores fueron de 1,14 y 1,21 para A-A', 0,82 y 0,87 para B-B', 0,83 y 1,36 para C-C', cada uno calculado analíticamente por los métodos de Fellenius Ordinario y Bishop simplificado, respectivamente.

A continuación (Tabla III) se presenta un resumen donde se puede apreciar el factor de seguridad obtenido para cada método, considerando las diferentes fuerzas y factores externos.

Recomendación del método de estabilización utilizando modificación de la geometría, muros y bioingeniería

La recomendación para el diseño final se realizó mediante la combinación de diferentes métodos de estabilización (Centeno, 2002), (De Matteis, 2003) y (Suarez, 2009), como lo es, la utilización de bermas con muros de gaviones y como proposición en la bioingeniería se recomienda la colocación de fajines con plantas vivas.

Primero, se debe realizar un saneamiento de los escombros presentes en la estación, para poder implementar los métodos de estabilización de manera efectiva. Una vez realizada esta limpieza, proceder a aplicar los métodos de estabilización, para ello, con datos obtenidos en campo y GPS realizar una poligonal cerrada, para luego calcular el área afectada, la cual corresponde a 9.876 m2.

Seguidamente, se recomiendan la colocación de los muros de gaviones, estos muros representan una solución efectiva desde el punto de vista técnico y económico, para cualquier ambiente, condición climática y en zonas de difícil acceso. Dichos muros se colocan al pie de las bermas, luego se procede a rellenarlos con material rocoso preferiblemente de la zona (los cuales poseen una densidad media que varía de 2,6 a 2,9 kg/cm³). El diámetro del material rocoso a emplear debe ser mayor al diámetro de la abertura de la malla. 

En cuanto a su distribución en el área de afectación, los muros de gaviones se deben colocar en función de la modificación sistemática de la pendiente para que esta no sobrepase el 20 %; este valor es considerado debido a las propiedades geomecánicas del suelo, específicamente la cohesión, ángulo de fricción interna y el peso específico del suelo, además, el suelo al poseer una cohesión baja, sus partículas no pueden permanecer unidas y, por ende, tiende a disgregarse con facilidad en pendientes pronunciadas. Asimismo, los muros de gaviones sirven como acceso entre los distintos niveles de bermas sin mayor dificultad. 

La longitud lineal de todos los gaviones a lo largo del área de afectación es de 353 metros, donde, cada gavión posee una geometría tabulada y estandarizada (Suarez, 2009), (Figura 9). El volumen del gavión es de 1,62 m3 empleando cuatro niveles de forma piramidal, resultando un total de diez gaviones desde la base hasta el tope, vista de perfil (Figura 9). Teniendo en cuenta la longitud lineal de gaviones a utilizar en toda el área afectada resulta un volumen total de material rocoso a emplear de 2.860 m3.

precipitaciones y nieve, proveniente de las cabinas cuando estas están estáticas en el andén, además, a la ausencia de canalizaciones que dispongan de mejor manera estas aguas y al no apropiado acomodo y control del material excavado y relleno, generando un problema de erosión antrópica apreciable.

Los materiales encontrados en el perfil de suelo residual estudiado es parcialmente homogéneo, el tope del perfil está compuesto de una delgada capa negra de suelo con presencia de materia orgánica, y el resto del material dominante es gravoso con presencia de partículas del tamaño, arena y limo.

 Asimismo, el suelo del área de estudio corresponde de la descomposición de roca granítica in situ, ya que se conserva parte de la estructura original de la roca. Según la clasificación del suelo SUCS, en base a los resultados obtenidos en los ensayos de laboratorio, se tiene que el suelo es una grava bien gradada con limos (GW-GM).

Usando el programa Slide, el factor de seguridad obtenido por el método de Fellenius Ordinario es: 0,97; 0,97 y 0,69 para la sección A-A', 0,77; 0,70 y 0,56 para la sección B-B', 0,80; 0,80 y 0,59 para la sección C-C', mientras por el método de Bishop simplificado es: 1,02; 1,02 y 0,74 para la sección A-A', 0,82; 0,82 y 0,61 para la sección B-B', 0,84; 0,84 y 0,63 para la sección C-C', los valores corresponden a la condición del talud en estado seco, con análisis de susceptibilidad del agua y con fuerza sísmica, indicando inestabilidad del talud.

Finalmente, se recomienda la modificación sistemática de la pendiente de los taludes con sistemas de tres niveles de bermas a lo largo del área de afectación, con pendientes máximas de 20 % y cuatro niveles de muros de gaviones en la base de las bermas, con un volumen de 1,62 m³ acompañados de fajines de plantas vivas como bioingeniería, entre ellas, el Senecio wedglacialis, de esta manera se erradica la grave problemática existente en la estación Loma Redonda, produciendo una solución viable, económicamente rentable y ecológicamente estable. Esta propuesta debe ir acompañada del mantenimiento pertinente y así rescatar los majestuosos paisajes de nuestro parque Nacional Sierra Nevada en el área, eliminando el impacto visual que se origina en los turistas que visiten el Sistema Teleférico de Mérida.

Agradecimientos

A Venezolana de Teleféricos, VENTEL, C. A., por facilitar el uso de sus instalaciones en Mukumbarí Sistema Teleférico de Mérida.

Referencias 

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