Programa de manejo de inestabilidad y erosión 1 Objetivos

Implantar acciones tendientes a conservar la estabilidad geotécnica en taludes de vías, obras y terrenos durante la construcción y operación del proyecto.

Garantizar el adecuado manejo y disposición de material resultante de excavaciones, deslizamientos y movimientos de tierra durante la construcción del proyecto.

Realizar e implantar acciones necesarias para prevenir, controlar, corregir y mitigar los posibles impactos que se presenten o potencialicen por procesos de erosión, sedimentación, movimientos en masa y desestabilización de taludes que puedan afectar el suelo, el agua y la infraestructura vial y de servicios.

Minimizar procesos erosivos y de sedimentación que potencialmente se darán en la etapa de construcción y conformación de los sitios de depósito, taludes de vías, canteras y obras principales que componen el proyecto hidroeléctrico Ituango; con la aplicación de estas medidas se protegerán además las fuentes de agua.

Desarrollar obras de protección, estabilización, revegetalización y paisajismo en los taludes generados por la construcción de las vías, la conformación de depósitos y las zonas de préstamo.

Proteger, conservar y disponer adecuadamente el descapote y el suelo orgánico que se removerán con las obras del proyecto hidroeléctrico Ituango.

7.2.8.2 Etapa del proyecto

Durante la construcción y operación del Proyecto Hidroeléctrico Ituango 7.2.8.3 Metas

Cumplir con el 100% de los tratamientos recomendados para la sectorización geotécnica llevada a cabo, para los corredores viales estudiados, lo que incluye desarrollar actividades como las que se describen a continuación entre otras:

Garantizar el adecuado manejo del 100% de los taludes identificados.

Revegetalizar el estrato superior de suelo en el 100% de los tramos en el cual se lleve a cabo la recomendación.

Reutilizar por lo menos el 80% de los suelos almacenados provenientes del descapote.

7.2.8.4 Impactos por manejar

Aporte de sedimentos a corrientes de agua superficiales y subterráneas Modificación de la calidad del suelo

Cambios en la calidad de las aguas del embalse Modificación en la dinámica fluvial del río Cauca

Incremento del riesgo por ocurrencia de deslizamientos en áreas de influencia del proyecto

Modificación del paisaje 7.2.8.5 Población beneficiada

Poblaciones aledañas al proyecto y comunidad en general localizada en las zonas cercanas a las obras principales, y a obras de infraestructura como campamentos, vías, canteras, zonas de depósito, entre otras.

7.2.8.6 Mecanismos y estrategias participativas

En el marco del programa de información y participación se brindará información a las comunidades de todos los aspectos del programa de manejo de la inestabilidad y erosión.

7.2.8.7 Cobertura espacial

Se identificaron aquellas zonas, que por sus condiciones de estabilidad, pueden afectar de alguna forma la operatividad del proyecto. En especial las aledañas a la zona del embalse: La Sucia y Llano Grande del municipio de Liborina; Orobajo, Remartín, San Cristobal – Pená, Membrillal, El Junco del municipio de Sabanalarga; La Cascarela, Brugo del municipio de Toledo; Alto del Chiri, Orejón y La Calera del municipio de Briceño; La Honda, Cortaderal, Los Galgos del municipio de Ituango; La Bastilla, Nueva Llanada, Renegado Valle, Barbacoas del municipio de Peque; La Angelinas, Carauquia, Mogotes, La Fragua, Buenavista del municipio de Buriticá.

Además, las zonas por donde pasarán las vías de acceso y donde se encuentran las obras principales: El Cántaro, El Roble-El Barro, Loma Grande, Cañaduzales, Santa Gertrudis, El Bujío, Alto Seco del municipio de San Andrés de Cuerquia; Montefrio, La America, Santa Barbara y Astilleros del municipio de Valdivia y Organi, El Aro, Filadelfia, La Rica, El Torrente, Tinajas y Las Aguitas, del municipio de Ituango. Igualmente zonas que presenten inestabilidad durante la construcción de las obras del proyecto.

7.2.8.8 Actividades

Es importante resaltar que los aspectos planteados en este programa obedecen a condiciones de diseño; algunos de estos aspectos deben ser reconsiderados al momento de ejecución de las obras dado que se pueden presentar cambios derivados de la condición natural del subsuelo.

A continuación se presentan las recomendaciones para los cortes que se presentan en las diferentes obras del proyecto:

▬ Taludes de captación

La geometría de este talud consiste en cortes verticales de 15 m de altura, con bermas de 7,5 m, por debajo de la cota 470. De este nivel hacia arriba, se continúa con cortes de 15 m de altura y bermas de 11,25 m, para alcanzar una pendiente promedio de 0,75 H:1,0 V, y de la cota 520 en adelante, se realizarán cortes en suelo con pendiente 0,75H:1,0V. Entre las cotas 470 y 520 se recomienda la implementación de pernos de 6,0 m de longitud, espaciados cada 2,0 m, dispuestos a manera de tresbolillo. Además, se deben realizar perforaciones de drenaje de 9,0 m de longitud en 3 filas espaciadas horizontal y verticalmente 4,0 m, comenzando a 4,0 m desde la parte inferior del banco. Toda esta área se debe recubrir con concreto lanzado de 0,06 m de espesor reforzado con fibra.

Entre las cotas 430 y 470 se implementará el mismo sistema de refuerzo pero con los pernos espaciados cada 4,0 m.

En el primer banco de este talud, es decir, el localizado en la parte inferior de la captación, cota 350 aproximadamente, se deben implementar las medidas de refuerzo recomendadas entre las cotas 470 y 520, pero con pernos de 9 m de longitud y perforaciones de drenaje de 12 m.

En el resto de las cotas se debe colocar concreto lanzado, reforzado con fibra de 0,06 m de espesor y pernos de 6 m de longitud, espaciados cada 5,0 m y dispuestos a manera de tresbolillo; además, perforaciones de drenaje de 9 m de longitud espaciadas cada 5 m, nuevamente dispuestas a manera de tresbolillo.

Para todas las zonas, los pernos deben tener barras o malla soldada a su extremo exterior.

Las bermas deben inclinarse al 3 % longitudinalmente y 7 % en el sentido transversal, hacia la cara del talud, y deben ser revestidas en concreto de 0,05 m de espesor. ▬ Talud en pozo de aquietamiento

La geometría de este talud consiste en cortes en suelo, aproximadamente los primeros 10 m desde la superficie del terreno con pendiente 0,75 H:1,0V. Continuando con la excavación, los 50 m siguientes se realizarán en roca correspondiente al horizonte IIA y el talud estará conformado por cortes verticales de 15 m de altura y bermas de 11,25 m de ancho. El resto de la excavación se llevará a cabo con cortes verticales de 15 m de altura y bermas de 7,5 m de ancho.

En el talud del sector sur del pozo de aquietamiento, sobre el cual se encuentra apoyada la estructura del deflector, se deben colocar, sobre la cara de los bancos, pernos de anclaje de 12 m de longitud y diámetro de 1‖ espaciados cada 3,0 m en forma de tresbolillo. Aparte de esto, también se realizarán perforaciones de drenaje de 15 m de longitud espaciadas cada 4 m, a manera de tresbolillo. La cara del banco deberá ser recubierta con dos capas de concreto lanzado de 0,06 m de espesor cada una, reforzadas con fibra.

En las bermas de este talud, se deben construir losas de concreto reforzado de 0,50 m de espesor, ancladas con pernos de 4,0 m de longitud espaciados cada 3,0 m y dispuestos a manera de tresbolillo.

Estas recomendaciones se deben implementar en los taludes adyacentes al anteriormente mencionado, con la diferencia de que las losas de las bermas serán de 0,05 m de espesor en concreto sin refuerzo y sin anclajes.

En el talud izquierdo del pozo de aquietamiento hasta su descarga al río Cauca, se debe implementar en toda su extensión un sistema de pernos de 6,0 m de longitud espaciados cada 3,0 m y dispuestos a manera de tresbolillo, una capa de concreto lanzado reforzado con fibra de 0,06 m de espesor y perforaciones de drenaje de 9,0 m de longitud espaciadas cada 5,0 m a manera de tresbolillo.

El talud derecho del pozo tendrá un refuerzo con pernos de 6,0 m de longitud espaciados cada 5,0 m a manera de tresbolillo, y perforaciones de drenaje de 9,0 m de longitud espaciadas cada 5,0 m también a manera de tresbolillo. Las bermas se construirán con pendiente transversal del 7 %, hacia el banco, y 3 % en sentido longitudinal descargando aguas abajo y recubiertas con una capa de concreto de 0,05 m de espesor

Las bermas que conforman los taludes del pozo deben estar recubiertas con una capa de concreto de 0,05 m de espesor y tener una pendiente transversal de aproximadamente 7 % hacia el banco y una pendiente longitudinal del 3 %, de forma que evacúen el agua hacia aguas abajo.

▬ Talud del vertedero

Este talud tendrá la misma geometría que el del pozo de aquietamiento. Se realizarán cortes en suelo, aproximadamente los primeros 10 m desde la superficie del terreno con pendiente 0,75 H: 1,0 V. Continuando con la excavación, los 50 m siguientes se realizaran en roca correspondiente al horizonte IIA y el talud estará conformado por cortes con pendiente 0,4H: 1,0 de 15 m de altura y bermas de 5 m de ancho. El resto de la excavación se llevará a cabo con cortes verticales de 15 m de altura y bermas de 7,5 m de ancho.

En el talud derecho del vertedero se debe implementar un refuerzo sistemático, con pernos de 6 m de longitud espaciados cada 5,0 m a manera de tresbolillo. Perforaciones de drenaje entre 8-12 m de longitud espaciadas cada 5,0 m también a manera de tresbolillo. Las bermas se construirán con pendiente transversal del 7 %,

hacia el banco, y 3 % en sentido longitudinal descargando aguas abajo y recubiertas con una capa de concreto reforzado con fibra de 0,05 m de espesor.

Se construirán tres niveles de galerías de drenaje en el talud derecho en las cotas 330, 445 y 550, de 300 m de longitud aproximadamente y perforaciones de drenaje de 50 m de longitud espaciadas cada 5,0 m.

▬ Talud de portales de entrada de túneles de desviación

Los taludes del portal de entrada de los túneles de desviación estarán conformados, en la parte superior, por cortes en roca meteorizada con pendiente 0,25 H:1,0 V, cuya altura puede variar entre 10,0 m y 30,0 m en los portales de entrada de los túneles de desviación. Los taludes en roca del IIB y III se realizarán a partir de cortes de 15,0 m de altura verticales y bermas de 6 m de ancho.

Según el estado de fracturamiento del macizo rocoso se deben implementar los siguientes tratamientos:

Zonas de roca moderada e intensamente fracturada (RQD<70): se recomienda la implementación de pernos entre 6 y 10 m m de longitud, espaciados cada 2,5 m dispuestos a manera de tresbolillo. Además se deben realizar perforaciones de drenaje entre 8 - 12 m de longitud espaciadas horizontal y verticalmente 5,0 m al tresbolillo. Toda esta área se debe recubrir con concreto lanzado de 0,05 m a 0,1 m de espesor reforzado con fibra o malla electrosoldada como se indique en los planos. Zonas de conformación de bloques de roca: estos bloques se tratan cuando la dirección del plano respecto a la cara del corte esté dentro de +/- 20°, el buzamiento del plano esté entre 40 y 80° y cuando la persistencia de la fractura sea mayor de 3 m. su tratamiento consiste en tratamiento con pernos de roca entre 6-10 m de longitud espaciados 2,5 m al tresbolillo y perforaciones de drenaje entre 8-12 m de longitud espaciadas 5 m al tresbolillo donde se requiera.

▬ Talud de portales salida de túneles de desviación

Los taludes de los portales de salida de los túneles de desviación estarán conformados, en la parte superior, donde se localiza depósito aluviotorrencial por cortes en suelo con pendiente 0,75,0 H:1,0 V de 15 m de altura, con bermas de 7,5 m. El primer banco en el contacto con la roca tiene una altura de 30 m, el talud en roca se presentará el horizonte IIB y su tratamiento será similar al recomendado en los cortes en roca, con la salvedad de que en este talud no se detectó una familia dominante de diaclasas que insinúe fallas de bloques de roca, salvo de forma aislada.

Se recomienda la implementación de pernos de 6,0 m de longitud, espaciados cada 3,0 m dispuestos a manera de tresbolillo. Además se deben realizar perforaciones de drenaje de 9,0 m de longitud en 3 filas espaciadas horizontal y verticalmente 4,0 m, empezando desde la base del banco. Toda esta área se debe recubrir con concreto lanzado de 0,06 m de espesor reforzado con fibra.

▬ Fundación presa

La calidad de la fundación de una presa debe evaluarse con base en tres propiedades fundamentales: capacidad portante definida por el grado de deformación que experimentará ante las cargas aplicadas, comportamiento ante el flujo de agua, y estabilidad ante cargas horizontales.

Desde el punto de vista geotécnico, en este sector del cañón del río, la roca aflora en la superficie, debido a que por la relativa alta tasa de profundización del cauce las laderas adyacentes son de alta pendiente y consecuentemente no se ha podido desarrollar un perfil de suelo profundo. Por esta misma razón y excepto en las zonas de alivio de esfuerzos, la roca, en un porcentaje amplio de la altura de la presa, corresponde al denominado horizonte IIB, es decir, no se presenta alterada y sólo exhibe pátinas de oxido en las discontinuidades. La geometría descrita del cañón es además favorable para distribuir sobre cauce y estribos las presiones ejercidas sobre la fundación por la presa y el embalse, pues permite que se genere un efecto de arco.

Considerando la magnitud moderada de las cargas transmitidas por el enrocado y el módulo de deformación correspondiente a un macizo rocoso de buena calidad, se espera que las deformaciones en la fundación sean mínimas y estén dentro de rangos permitidos para este tipo de obras.

La falla por deslizamiento horizontal no es probable por varias razones. En primer lugar los planos posibles de movimiento serían planos de foliación, en particular los superficiales.

La naturaleza de la roca y de las discontinuidades permite presumir que el flujo en la fundación será de tipo secundario, es decir, mayoritariamente a través de las discontinuidades, en particular de las diaclasas que son preferentemente verticales y sin relleno. Está condición facilita su tratamiento mediante cortinas para inyección de lechada. Lo anterior de acuerdo a la exploración realizada en los estribos de la presa consistente en galerías exploratorias y perforaciones rotatorias, en las cuales subyaciendo los estratos de suelo y roca meteorizada se encuentra una roca de buena calidad, teniendo en cuenta que el espesor de material inadecuado es mayor en el estribo izquierdo que en el derecho.

▬ Complejo casa de máquinas

Para propósito del presente estudio se denomina complejo de casa de máquinas al conjunto de cavernas paralelas y próximas entre sí: la casa de máquinas propiamente dicha donde se alojan los equipos de generación, la caverna de transformadores y la almenara de aguas abajo.

Los resultados del estudio indican que el refuerzo convencional del macizo rocoso está en capacidad de atender las condiciones de estabilidad de bloques y de esfuerzos en el macizo rocoso entre y alrededor de las excavaciones. Este soporte debe complementarse con una secuencia cuidadosa de excavación y técnicas de voladura controlada.

▬ Túneles de conducción

De acuerdo al diseño, los túneles se clasificaron en dos tramos, superior e inferior, y en dos grupos, grupo norte (túneles 1, 2, 3 y 4), y grupo sur (túneles 5, 6, 7, y 8), en ambos tramos se tiene en cuenta una zona de disminución de las propiedades geotécnicas debido a las fallas Tocallo y Mellizo.

El tramo superior, el cual se espera se encuentre en roca de menor calidad a la del inferior a raíz de su proximidad a superficie, y las intersecciones con portal y pozo de compuertas, se zonificó teniendo en cuenta cuatro tipos de sostenimientos:

Soporte tipo I. Aproximadamente el 55 % de la longitud total del túnel para el grupo norte y 65% para el grupo sur. El refuerzo consiste en un tratamiento en donde se requiera, con pernos de roca tipo BAL 8 de longitud 3,0 m y concreto lanzado reforzado con fibra de 5 cm de espesor.

Soporte tipo II. Corresponde al 22 % de la longitud total del túnel para el grupo norte, y 18% para el grupo sur. Este tipo de soporte es de carácter sistemático. Consistente en pernos de roca tipo BAL 8 de longitud 3,0 m con separación 2,0 m, y una capa de concreto lanzado reforzado con fibra de 5 cm de espesor.

Soporte tipo III. Corresponde al 15 % de la longitud total del túnel para el grupo norte, y 12% para el grupo sur. El refuerzo consistirá de tres capas de concreto lanzado de 5 cm cada una, reforzado con fibra, pernos de roca tipo BAL 8 de longitud 4,5 m con platina, espaciados 1,5 m al tresbolillo.

Soporte tipo IV. Corresponde al 8 % de la longitud total del túnel para el grupo norte, y 5% para el grupo sur. Este tratamiento es especial, y consiste de cuatro capas de concreto lanzado reforzado con fibra de 5 cm cada capa, perfiles metálicos tipo W10x22 con espaciamiento máximo de 0,8 m centro a centro. El tramo inferior del túnel se sectorizó de la misma forma que el tramo superior:

Soporte tipo I. Aproximadamente el 60 % de la longitud total del túnel para ambos grupos. El refuerzo consiste en un tratamiento en donde se requiera, con pernos de roca tipo BAL 8 de longitud 3,0 m y concreto lanzado reforzado con fibra de 5 cm de espesor.

Soporte tipo II. Corresponde al 22 % de la longitud total del túnel para ambos grupos. Este tipo de soporte es de carácter sistemático. Consistente en pernos de roca tipo BAL 8 de longitud 3,0 m con separación 2,0 m, y una capa de concreto lanzado reforzado con fibra de 5 cm de espesor.

Soporte tipo III. Corresponde al 15 % de la longitud total del túnel para ambos grupos. El refuerzo consistirá de tres capas de concreto lanzado de 5 cm cada una, reforzado con fibra, pernos de roca tipo BAR 8 de longitud 4,5 m con platina, espaciados 1,2 m al tresbolillo.

Soporte tipo IV. Corresponde al 3 % de la longitud total del túnel para ambos grupos. Este tratamiento es especial, y consiste de cuatro capas de concreto lanzado reforzado con fibra de 5 cm cada capa, perfiles metálicos tipo W8x18 con espaciamiento máximo de 1,0 m centro a centro.

▬ Túneles de descarga

En estos túneles existen cuatro tipos de sostenimiento y con base en ellos se zonificaron los túneles:

Soporte tipo I. Aproximadamente el 76 % de la longitud total del túnel. El refuerzo consiste en un tratamiento en donde se requiera, con pernos de roca tipo BAL 8 de longitud 4,5 m y concreto lanzado reforzado con fibra de 5 cm de espesor.

Soporte tipo II. Corresponde al 15 % de la longitud total del túnel. El refuerzo consiste en un tratamiento sistemático en techo y pared. En techo consistente en pernos de roca tipo BAL 8 de longitud 4,5 m con separación 2,0 m al tresbolillo, y dos capas de concreto lanzado reforzado con fibra de 5 cm de espesor cada una. En pared una capa de concreto lanzado de 5 cm de espesor, reforzada con fibra.

Soporte tipo III. Corresponde al 5 % de la longitud total del túnel. El refuerzo consiste en dos capas de concreto lanzado de 5 cm cada una, reforzado con fibra, pernos de roca tipo BAR 8 de longitud 6 m con platina, espaciados 1,3 m al tresbolillo en la bóveda, y 2 m en las paredes.

Soporte tipo IV. Corresponde al 4 % de la longitud total del túnel. Tratamiento especial consistente en 25 cm de concreto lanzado colocado en varias capas, reforzado con fibra, perfiles metálicos tipo W12x65 con espaciamiento máximo de 1,0 m centro a centro.

▬ Túneles de desviación

Estos se dividieron en dos tramos, cada tramo sectorizado teniendo en cuenta los tipos de sostenimiento establecidos. :

Tramo portales de entrada con sección en herradura de 7 m x 14 m:

Soporte tipo I. Aproximadamente el 80 % de la longitud total del túnel. Tratamiento en donde se requiera, con pernos de roca tipo BAL 8 de longitud 3 m y concreto lanzado de 5 cm de espesor.

Soporte tipo II. Corresponde al 10 % de la longitud total del túnel. Tratamiento sistemático en techo y pared. En techo consistente en pernos de roca tipo BAL 8 de longitud 4,0 m con separación 2,0 m, y dos capas de concreto lanzado reforzado con fibra, de 5 cm de espesor cada una. En pared de una capa de concreto lanzado de 5 cm de espesor.

Soporte tipo III. Corresponde al 5 % de la longitud total del túnel. Tratamiento sistemático en techo y pared, consistente en dos capas de concreto lanzado

reforzado con fibra, de 5 cm cada una, pernos de roca tipo BAR 8 de longitud 4 m con platina, espaciados 1,4 m al tresbolillo en la bóveda, y 2 m en las paredes.

Soporte tipo IV. Corresponde al 5 % de la longitud total del túnel. Tratamiento