ESTUDIO DE CASO
RIESGO GEOLÓGICO
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL TÚNEL DE SUMAPAZ
“GUILLERMO LEÓN VALENCIA”
ELABORADO POR:
ALFREDO CAMACHO SALAS
DIRECTOR:
ALEJANDRO GARCÍA CADENA
Notas de Aceptación
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Álvaro de la Cruz Correa Arroyave - Jurado calificador
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Mario Camilo Torres Suárez - Jurado calificador
“A la memoria de mi amado
padre
el
doctor
Carlos
Camacho
Castillo,
quien
INDICE
INDICE ... 7
TABLAS ... 15
FIGURAS ... 19
FOTOGRAFÍAS ... 22
RESUMEN, INTRODUCCIÓN y ANTECEDENTES ... 23
RESUMEN ... 23
INTRODUCCIÓN ... 24
ANTECEDENTES ... 25
OBJETIVOS DEL ESTUDIO DE CASO ... 26
PREGUNTAS DE REFLEXIÓN ... 27
HIPÓTESIS ... 27
UNIDAD DE ANÁLISIS ... 29
ESTRUCTURACIÓN METODOLÓGICA DEL ESTUDIO DE CASO ... 31
MARCO TEÓRICO ... 33
GESTIÓN DE RIESGOS ... 33
MATRIZ DE RIESGOS ... 36
ASIGNACIÓN DE RIESGOS DEL CONTRATO DE CONCESIÓN No.
GG-040-2004 ... 38
RIESGO GEOLÓGICO EN LA CONSTRUCCIÓN DEL TÚNEL DE SUMAPAZ
... 41
OBJETIVO DEL PROYECTO TÚNEL ... 45
GEOMETRÍA DEL PROYECTO ... 45
GEOLOGÍA Y GEOTECNIA DEL MACIZO ROCOSO ... 48
CARACTERIZACIÓN GEOMECÁNICA DEL MACIZO ROCOSO Y CÁLCULO
DEL SOSTENIMIENTO ... 48
SISTEMA DE SOSTENIMIENTO ... 56
PERFIL GEOLÓGICO Y GEOTÉCNICO DE LA EXCAVACIÓN ... 58
EL SISTEMA CONSTRUCTIVO ... 62
IMPERMEABILIZACIÓN Y DRENAJE ... 63
EL NUEVO MÉTODO AUSTRIACO DE CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES –
NATM ... 64
DISEÑO ESTRUCTURAL ACTIVO - DEA ... 67
MARCO CONCEPTUAL... 69
GEOLOGÍA ... 75
DESCRIPCIÓN GENERAL ... 75
ESTRATIGRAFÍA ... 76
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL ... 79
HIDROGEOLOGÍA ... 81
CONDICIONES GEOLÓGICAS ESPERADAS EN EL TÚNEL ... 82
CONDICIONES GEOLÓGICAS ESPERADAS EN LOS PORTALES ... 82
CONDICIONES GEOLÓGICAS ESPERADAS EN LA VENTANA ... 84
INVESTIGACIONES GEOTÉCNICAS... 84
SONDEOS MECÁNICOS POR LAVADO Y/O ROTACIÓN ... 85
SONDEOS ELÉCTRICOS VERTICALES (SEV) ... 85
TOMA DE NÚCLEOS A LO LARGO DEL CAÑÓN DEL SUMAPAZ. ... 86
INFORME GEOTÉCNICO DEL TÚNEL SUMAPAZ. ... 87
ANÁLISIS DE LA ROCA INTACTA ... 87
CALIDAD DEL MACIZO ROCOSO ... 89
DISCONTINUIDADES DEL MACIZO ROCOSO ... 89
ASPECTOS HIDROGEOLÓGICOS ... 90
DISEÑOS PARA LA EXCAVACIÓN DEL TÚNEL. ... 94
ANÁLISIS DE CUÑAS POTENCIALMENTE INESTABLES Y CARGAS DE
DESPRENDIMIENTO. ... 95
ANÁLISIS DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES ... 96
DISEÑO DEL SOPORTE DEL TUNEL ... 97
DIMENSIONAMIENTO DEL SOPORTE. ... 98
DEFINICIÓN DE TIPOS DE TERRENO Y SOPORTE REQUERIDO. ... 99
DISEÑO DEL REVESTIMIENTO. ... 102
DISEÑO GEOTÉCNICO DE PORTALES ... 103
PROGRAMA DE CONSTRUCCIÓN Y PRESUPUESTO. ... 104
CAPITULO 2. PROYECTO MODIFICADO. DISEÑOS DE LA FIRMA PONCE DE
LEÓN y ASOCIADOS S.A. INGENIEROS CONSULTORES – PL&A ... 105
GEOLOGÍA ... 107
DESCRIPCIÓN GENERAL ... 107
ESTRATIGRAFÍA ... 107
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL ... 110
HIDROGEOLOGÍA ... 111
PROPIEDADES GEOMECÁNICAS DEL MACIZO ROCOSO ... 114
CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA DEL MACIZO ROCOSO ... 116
DISEÑO DEL SOPORTE DEL TÚNEL DE SUMAPAZ ... 120
CARACTERIZACIÓN DEL MACIZO ROCOSO ... 121
DEFINICIÓN DE TIPOS DE TERRENO ... 124
ELEMENTOS DE SOPORTE ... 126
ANÁLISIS DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES. ... 127
ANÁLISIS DE CUÑAS POTENCIALMENTE INESTABLES ... 129
SECTORIZACIÓN DE LAS OBRAS SUBTERRÁNEAS Y REQUERIMIENTOS
DE SOPORTE ... 130
DISEÑO DEL REVESTIMIENTO DEL TÚNEL ... 130
INSTRUMENTACIÓN... 131
DISEÑO GEOTÉCNICO DE PORTALES ... 131
PORTAL MELGAR ... 132
PORTAL BOQUERÓN ... 133
CAPITULO 3 - PROYECTO CONSTRUIDO ... 135
GEOLOGÍA GENERAL ... 135
ESTRATIGRAFÍA. ... 136
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL ... 141
HIDROGEOLOGÍA ... 143
CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA. CLASIFICACIÓN MACIZO ROCOSO.
149
CONCLUSIONES DEL INFORME DE GEOLOGÍA Y GEOTECNIA ... 156
EJECUCIÓN DE OBRAS ... 158
EXCAVACIONES A CIELO ABIERTO ... 159
ESTABILIZACIÓN DE TALUDES ... 160
EXCAVACIONES SUBTERRÁNEAS ... 162
ESTRUCTURA DE SOSTENIMIENTO ... 166
INSTRUMENTACIÓN... 168
ESTRUCTURA DE REVESTIMIENTO ... 169
ESTRUCTURA DE PAVIMENTO ... 172
CONTROVERSIA CONTRACTUAL ... 173
CAPITULO 4. ANÁLISIS COMPARATIVO ... 175
GEOLOGÍA GENERAL ... 175
ESTRATIGRAFÍA ... 176
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL ... 177
HIDROGEOLOGÍA ... 178
SOSTENIMIENTO ... 179
CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DEL TRAZADO ... 186
CAPITULO 5. PROYECTO DE ASOCIACIÓN PÚBLICO PRIVADA DE INICIATIVA
PRIVADA TERCER CARRIL DOBLE CALZADA BOGOTÁ GIRARDOT ... 192
INFORME GEOMECÁNICO DE OBRAS SUBTERRÁNEAS ... 192
INFORME DE INSPECCIÓN Y DIAGNÓSTICO AL TÚNEL DE SUMAPAZ .. 202
CAPITULO
6.
CONCLUSIONES,
LECCIONES
APRENDIDAS
Y
RECOMENDACIONES ... 208
GENERALES ... 208
DEL OBJETIVO DE LA CONSTRUCCIÓN DEL TÚNEL DE SUMAPAZ ... 210
DEL CAPÍTULO 1. PROYECTO ORIGINAL. DISEÑOS DE INGETEC ... 211
DEL CAPÍTULO 2. PROYECTO MODIFICADO. DISEÑOS DE PONCE DE
LEÓN ... 212
DEL CAPÍTULO 3. PROYECTO CONSTRUIDO ... 213
DEL CAPÍTULO 5. PROYECTO DE INICIATIVA PRIVADA TERCER CARRIL.
215
LECCIONES APRENDIDAS ... 217
RECOMENDACIONES ... 219
TÚNEL VENTANA ... 219
TÚNEL PRINCIPAL ... 222
GLOSARIO ... 227
BIBLIOGRAFÍA ... 249
ANEXO 1. ESTUDIOS Y DISEÑOS DE INGETEC ... 251
ANEXO 2. ESTUDIOS Y DISEÑOS DE PONCE DE LEÓN ... 290
ANEXO 3. PROYECTO CONSTRUIDO ... 307
TABLAS
Tabla 1 Cantidades de obra - Soporte parcial por riesgo geológico ... 42
Tabla 2. Resoluciones de reconocimiento de riesgo geológico ... 44
Tabla 3. Pendientes máximas longitudinales ... 46
Tabla 4. Sección transversal de los túneles en Colombia ... 47
Tabla 5. Valores del RQD ... 50
Tabla 6. Clasificación del macizo rocoso a partir del RMR ... 52
Tabla 7 Correlación de los índices RMR y Q ... 53
Tabla 8. Correlación de los índices de Barton y Bieniawski ... 53
Tabla 9. Costo de estudios y diseños ... 58
Tabla 10. Número mínimo de perforaciones en roca ... 61
Tabla 11 Tipo de auscultación / instrumento de medida ... 65
Tabla 12. Parámetros geométricos de diseño ... 74
Tabla 13. Periodos geológicos y formaciones rocosas asociadas ... 77
Tabla 14. Geología Estructural – Pliegues ... 79
Tabla 15. Geología Estructural – Fallas ... 80
Tabla 16. Geología Estructural – Discordancias ... 81
Tabla 17. Unidades Hidrogeológicas... 81
Tabla 18. Caudales de infiltración esperada en el túnel de Sumapaz ... 82
Tabla 19. Caracterización geotécnica del portal Boquerón ... 83
Tabla 20. Caracterización geotécnica del Portal Melgar ... 84
Tabla 21. Valores de propiedades mecánicas y elásticas de la roca intacta ... 88
Tabla 22. Clasificación cualitativa de la roca intacta ... 88
Tabla 23 Calidad del macizo rocoso – RQD ... 89
Tabla 24. Condiciones de permeabilidad ... 90
Tabla 26. Porcentajes esperados por tipo de terreno... 101
Tabla 27. Espesores de revestimiento ... 102
Tabla 28. Resumen de costos estimados ... 104
Tabla 29. Parámetros geométricos de diseño ... 106
Tabla 30. Periodos geológicos y formaciones rocosas asociadas ... 108
Tabla 31 Geología Estructural – Pliegues ... 110
Tabla 32. Geología Estructural – Fallas ... 111
Tabla 33. Permeabilidad relativa de las unidades hidrogeológicas ... 112
Tabla 34. Caudales de infiltración proyectos tuneleros cercanos ... 113
Tabla 35. Rango de valores de resistencia a la compresión inconfinada ... 114
Tabla 36. Rango de valores del módulo de deformación ... 115
Tabla 37. Estimación del RMR y recomendaciones de soporte. ... 116
Tabla 38. Recomendaciones de soporte para túneles en roca a partir del RMR –
(J.E. Ardila.2005)... 118
Tabla 39. Caracterización del macizo rocoso. Rocas blandas. ... 122
Tabla 40. Caracterización del macizo rocoso. Rocas duras. ... 123
Tabla 41. Caracterización del macizo rocoso. Rocas conglomeráticas. ... 123
Tabla 42. Sistemas de discontinuidades portal Melgar ... 132
Tabla 43. Formación de cuñas ... 132
Tabla 44. Sistemas de discontinuidades portal Boquerón ... 133
Tabla 45. Distribución de anclajes... 133
Tabla 46. Formación de cuñas ... 134
Tabla 47. Periodos geológicos y formaciones rocosas asociadas ... 137
Tabla 48. Geología Estructural ... 141
Tabla 49. Sectorización Litológica ... 145
Tabla 50. Clasificación geomecánica frente Boquerón ... 149
Tabla 51. Clasificación geomecánica frente Melgar ... 150
Tabla 53. Clasificación geomecánica frente Ventana – Melgar ... 152
Tabla 54. Clasificación geomecánica frente Ventana – Boquerón ... 152
Tabla 55. Calidad del terreno ... 153
Tabla 56. Evaluación geomecánica ... 153
Tabla 57. Secciones con solera curva ... 155
Tabla 58. Excavación para portales ... 159
Tabla 59. Estabilización de taludes ... 160
Tabla 60. Longitud de frentes de excavación ... 163
Tabla 61. Excavación frente Melgar ... 163
Tabla 62. Excavación frente Ventana – Melgar ... 164
Tabla 63. Excavación frente Ventana – Boquerón ... 164
Tabla 64. Excavación frente Boquerón ... 165
Tabla 65. Excavación total ... 165
Tabla 66. Excavaciones adicionales ... 166
Tabla 67. Arcos instalados ... 166
Tabla 68. Pernos instalados ... 166
Tabla 69. Concreto lanzado instalado ... 167
Tabla 70 Inyecciones a presión y perforaciones ... 167
Tabla 71. Medición de convergencias ... 168
Tabla 72. Concreto de revestimiento instalado ... 171
Tabla 73. Acero de refuerzo instalado ... 171
Tabla 74. Drenajes construidos ... 172
Tabla 75. Pavimento túnel principal ... 173
Tabla 76. Pavimento túnel ventana ... 173
Tabla 77. Periodos geológicos y formaciones asociadas ... 176
Tabla 78. Geología Estructural Pliegues. ... 177
Tabla 79. Geología Estructural Fallas ... 178
Tabla 81. Permeabilidad asociada a las formaciones rocosas ... 178
Tabla 82. Comparativos elementos de sostenimiento ... 184
Tabla 83. Comparativo características geométricas del trazado ... 186
Tabla 84. Comparativo por tipo de terreno ... 188
Tabla 85. Cantidades tope del riesgo geológico ... 189
Tabla 86. Cantidades excavadas ... 190
Tabla 87. Túneles proyectados ... 193
Tabla 88. Estratigrafía del sector ... 194
Tabla 89. Geología estructural ... 194
Tabla 90. Condiciones geológicas esperadas ... 196
Tabla 91. Propiedades roca intacta túnel Divino Niño ... 197
Tabla 92. Propiedades roca intacta túnel Ermitaño ... 198
Tabla 93. Propiedades roca intacta túnel Nariz del Diablo ... 198
Tabla 94. Propiedades roca intacta túnel Palmichala... 199
Tabla 95. Periodos geológicos y formaciones ... 214
Tabla 96. Geología Estructural – Diaclasas ... 258
Tabla 97. Geología Estructural – Discontinuidades... 260
Tabla 98. Clasificación Geomecánica de Barton ... 270
Tabla 99. Clasificación Geomecánica de Bieniawski ... 271
Tabla 100. Clasificación Geomecánica de Hoek ... 272
Tabla 101. Resumen de clasificaciones geomecánicas ... 273
Tabla 102. Resumen de parámetros geomecánicos del macizo ... 274
Tabla 103. Resumen de bloques críticos ... 275
Tabla 104. Resumen de bloques críticos ... 276
FIGURAS
Figura 1. Representación Esquemática – Diseños del Túnel de Sumapaz ... 28
Figura 2 Conformación del proyecto Bosa-Granada-Girardot. ... 30
Figura 3 Riesgo contractual ... 35
Figura 4. Metodología investigativa ... 47
Figura 5. Esquema de Terzaghi ... 49
Figura 6. Categorías de sostenimiento a partir del índice Q ... 51
Figura 7 Algunas clasificaciones geomecánicas ... 54
Figura 8 Curvas características de la cavidad y el sostenimiento ... 55
Figura 9. Análisis de tensiones y deformaciones ... 56
Figura 10. Costo/Beneficio exploración geofísica ... 59
Figura 11 Medida de convergencias ... 66
Figura 12 Curva lectura Deformación / Tiempo ... 66
Figura 13 Flujograma DEA ... 68
Figura 14. Trazado proyectado ... 72
Figura 15. Clasificación túnel principal ... 154
Figura 16. Clasificación túnel ventana ... 155
Figura 17. Comparativo concreto lanzado ... 180
Figura 18. Comparativos arcos de sostenimiento ... 181
Figura 19. Comparativos pernos de anclaje ... 181
Figura 20. Comparativo malla electro soldada sostenimiento ... 182
Figura 21 Comparativo perforaciones para anclajes y drenes ... 183
Figura 22. Comparativo aditivo acelerante para concreto ... 183
Figura 23. Comparativos elementos de sostenimiento ... 184
Figura 24. Comparativo concreto de revestimiento ... 185
Figura 26. Comparativo tipo de terreno (esperado/ejecutado) ... 188
Figura 27. Comparativo de excavación subterránea ... 191
Figura 28. Sector del cañón del río Sumapaz ... 195
Figura 29 Localización General ... 202
Figura 30 Sección del túnel de Sumapaz ... 203
Figura 31 Distribución de daños del pavimento ... 207
Figura 32 Esquema losas de pavimento del túnel ... 226
Figura 33. Sección tipo túnel de Sumapaz ... 253
Figura 34. Sección tipo nichos de parqueo y de auxilio túnel de Sumapaz ... 254
Figura 35. Planta – Perfil. Túnel de Sumapaz. Geología ... 255
Figura 36. Planta – Perfil. Portal Boquerón. Geología ... 256
Figura 37. Planta – Perfil. Portal Melgar. Geología ... 257
Figura 38. Caracterización geotécnica del portal Boquerón ... 267
Figura 39. Caracterización geotécnica del portal Melgar ... 268
Figura 40. Planta y perfil sector del portal Ventana ... 269
Figura 41 Plano Geológico General ... 291
Figura 42. Factor de seguridad y deformación sin soporte ... 299
Figura 43. Factor de seguridad y deformación con soporte ... 300
Figura 44 Soporte para terrenos tipo I y II ... 301
Figura 45 Soporte para terrenos tipo I y II ... 302
Figura 46 Soporte para terrenos tipo IVA y IVB ... 303
Figura 47 Soporte para terrenos tipo V y VI ... 304
Figura 48 Instrumentación terrenos tipo I, II y III ... 305
Figura 49 Instrumentación terrenos tipos IV, V y VI ... 306
Figura 50 Hidrología ... 308
Figura 51 Secciones de revestimiento tipo ... 310
Figura 52 Sistema de drenajes y tuberías ... 311
FOTOGRAFÍAS
Fotografía 1. Escarpes del sector “La nariz del Diablo” ... 73
Fotografía 2. Sección tipo final del túnel de Sumapaz ... 106
Fotografía 3 Colapso del talud Ventana ... 160
Fotografía 4. Estabilización de Taludes - Portal Ventana ... 161
Fotografía 5 Excavación del túnel ... 162
Fotografía 6 Medición de convergencias ... 169
Fotografía 7 Túnel Ventana ... 170
Fotografía 8 Nicho de parqueo ... 170
Fotografía 9 Escarpes del cañón del Sumapaz ... 176
Fotografía 10 Portal ventana ... 204
Fotografía 11 Portal de salida Boquerón ... 205
Fotografía 12. Túnel Ventana ... 219
Fotografía 13 Interior del túnel Ventana ... 220
Fotografía 14 Detalle bóveda túnel Ventana ... 220
Fotografía 15 Exposición de la roca por perdida del concreto lanzado ... 221
Fotografía 16 Detalle de la pérdida de concreto lanzado ... 221
Fotografía 17 Detalle de la degradación de la roca ... 221
Fotografía 18 Vista general del empalme del túnel Ventana y el Principal ... 222
Fotografía 19 Vista general de afectaciones del revestimiento ... 222
Fotografía 20 Grietas y fisuras del revestimiento ... 223
Fotografía 21 Grieta transversal en sección completa ... 223
Fotografía 22 Afectación del pavimento por deformación de la solera ... 224
Fotografía 23 Estado de las losas de pavimento ... 224
Fotografía 24 Estado de los andenes ... 225
RESUMEN, INTRODUCCIÓN y ANTECEDENTES
RESUMEN
Entre los años 2006 a 2010, se realizó la construcción del túnel del Sumapaz, localizado en la vía que conduce de Bogotá a Girardot, conformando el par vial de la zona conocida como “la nariz del diablo”, como obra singular del contrato de concesión de tercera generación celebrado entre el Instituto Nacional de Vías (en adelante INVIAS) y la Sociedad Concesión Autopista Bogotá Girardot S.A. (en adelante el concesionario o la CABG)
Los diseños que sirvieron de base para la estructuración del proyecto los realizó para el INVIAS la firma INGETEC S.A. – BATEMAN INGENIERÍA LTDA. – PIV INGENIERÍA LTDA (en adelante INGETEC), estableciendo las cantidades de obra a ejecutar y a partir de ellas el estructurador del proyecto determinó que superadas en más del ciento diez por ciento (110%), se activaría el “soporte parcial por riesgo geológico”; en otras palabras, que el diez por ciento (10%) adicional en las cantidades de obra establecidas correrían a cargo del concesionario y superado este tope el Estado entraría a asumir los sobrecostos por este concepto. De esta manera y desde el punto de vista contractual se asoció el término “riesgo geológico”, a las mayores cantidades de obra que se pudiesen generar en la construcción del túnel.
Suscrito el contrato y haciendo uso de la potestad allí concedida de elaborar sus propios diseños, el concesionario partiendo de los diseños de INGETEC, contrató el diseño final del túnel con la firma PONCE DE LEÓN y ASOCIADOS S.A. INGENIEROS CONSULTORES – PL&A (en adelante PONCE DE LEÓN), diseños con los que finalmente se ejecutó la obra.
Como resultado se tiene que a la fecha el Estado a través de la Agencia Nacional de Infraestructura (en adelante ANI), reconoció y pagó al concesionario la suma aproximada de cincuenta y cinco mil millones de pesos, no obstante haber contado con los diseños de detalle de INGETEC y un margen del diez por ciento (10%) en las cantidades de obra establecidas como riesgo geológico a cargo del concesionario.
Especial relevancia reviste como objetivo del estudio, la determinación de las modificaciones del proyecto sufridas a lo largo de las etapas de diseño y construcción, la identificación de las condiciones del macizo rocoso previstas en los diseños, contrastadas con las condiciones reales encontradas en el proceso constructivo, el análisis de la asignación del riesgo geológico, y la incidencia de los cambios efectuados al mismo en la valoración y reconocimiento por parte del Estado, de la contingencia por riesgo geológico.
Del análisis comparativo de los principales parámetros que incidieron en la activación del riesgo geológico, se puede concluir que la escasa campaña de exploración geotécnica previa fue la causa principal de las diferencias encontradas en el proceso constructivo, que en general se asociaron a menores calidades del macizo rocoso, requiriendo por tanto mayores cantidades de obra a las estimadas en los ítems correspondientes al presoporte y soporte definitivo de la excavación, superando en todo caso las previsiones de la estructuración del proyecto.
La inobservancia por parte del constructor de las recomendaciones de diseño, en lo referente a la construcción de solera curva en los tramos donde el terreno fuera clasificado como terreno tipo V, se refleja en las graves afectaciones que presenta la estructura del pavimento (ondulaciones, desniveles, grietas, fisuras, etc.), en la zona comprendida entre las abscisas K2+400 al K3+1501, coincidente con la presencia de la falla de Quininí, zona que amerita un adecuado y permanente monitoreo y estudio.
No menos significativas son las afectaciones del soporte del túnel ventana, que requiere la reconstrucción del falso túnel, el reforzamiento del concreto lanzado, el tratamiento adecuado de aguas de infiltración y en general un adecuado mantenimiento que garantice su funcionalidad y operatividad permanente dada la importancia que reviste como única vía de atención de emergencias y evacuación del túnel principal.
INTRODUCCIÓN
La metodología de investigación del estudio de caso sintetiza a lo largo de un período de tiempo una o varias experiencias o procesos, sus momentos críticos, sus circunstancias e intervinientes con el fin de explorar sus causas, y entender por qué el objeto de estudio se desarrolló de la forma como lo hizo, obtuvo los resultados que obtuvo, y qué aspectos merecen atención particular en el futuro.
En este sentido, el diseño y la construcción del túnel de Sumapaz ameritan su estudio dada la importancia que reviste en la actualidad la construcción de túneles en los proyectos viales en ejecución, que por sus características inherentes al tipo de obra de alta complejidad técnica y geológica involucran de manera adicional a los riesgos propios de un proyecto de infraestructura, y de manera especial, el riesgo geológico.
Respecto del “riesgo” el documento CONPES 31072, lo define de la siguiente manera: “(…) El concepto de riesgo en proyectos de infraestructura se puede definir como la probabilidad de ocurrencia de eventos aleatorios que afecten el desarrollo del mismo, generando una variación sobre el resultado esperado, tanto en relación con los costos como con los ingresos.
Adicional a la asignación teórica de los riesgos, un factor fundamental para el manejo del riesgo está relacionado con la calidad y confiabilidad de la información disponible. El esquema de asignación contractual de riesgos entre las partes tiene una relación directa con información conocida, por lo que, con información de mejor calidad, la percepción de riesgo es menor y se pueden adoptar las medidas para controlar la incidencia de las fuentes de riesgo (…)” (subrayado propio).
Se colige entonces, que el grado de conocimiento de los factores primordiales del proyecto incide notablemente en la identificación, cuantificación, valoración y asignación del riesgo, en este caso particular, el riesgo geológico.
ANTECEDENTES
El desarrollo de la infraestructura del país con vinculación de participación privada se remonta a mediados de la década de los años 90, con el lanzamiento de la primera generación de concesiones viales. Desde entonces, esta participación se ha mantenido producto de la oferta de proyectos a través de los programas de segunda y tercera generación de concesiones, que buscaron recoger los aciertos alcanzados con la primera generación y mejorar algunos aspectos negativos que se presentaron durante la ejecución de los contratos3.
2 Política de manejo de riesgo contractual del Estado para procesos de participación privada en infraestructura,
abril 3 de 2001
3Documento CONPES 3760. Proyectos viales bajo el esquema de Asociaciones Público Privadas: Cuarta
Actualmente, el programa del Gobierno Nacional implementa las denominadas concesiones de cuarta generación o 4G, enmarcadas en la Ley 1508 de 20124 de Asociaciones Público Privadas – APP y las mejores prácticas internacionales en materia de estructuración de proyectos, con el objetivo de corregir las deficiencias detectadas en las anteriores generaciones, centrándose entre otros aspectos en los siguientes puntos:
i. Maduración de estudios previos con mejoras en la estructuración técnica, ambiental, social, legal y financiera del proyecto.
ii. Desembolso de retribuciones contra entrega de unidades funcionales.
iii. Administración de riesgos mediante su identificación, distribución y retribución. iv. Solución alternativa de conflictos5
Las metas del programa de 4G, apuntan a la cobertura vial de 7.000 kilómetros origen destino, construcción de 1.370 kilómetros de doble calzada, 138 túneles con una longitud acumulada de 125 kilómetros, y 1.300 viaductos con una longitud acumulada de 146 kilómetros, distribuidos a lo largo de la geografía colombiana.
Nunca antes en la historia de la infraestructura vial del país se ha incentivado tanto la construcción de túneles, donde la difusión del conocimiento que aportan las lecciones aprendidas en este tipo de proyectos se constituye en una valiosa herramienta de análisis y mejora.
OBJETIVOS DEL ESTUDIO DE CASO
El trabajo que aquí se presenta, enmarcado en la línea de investigación explicativa, tiene como objetivo principal analizar desde los puntos de vista técnico y contractual, los diseños del túnel de Sumapaz elaborados por la firma INGETEC, con los cuales se estructuró el
proyecto, y los diseños para construcción contratados por la CABG6, con la firma PONCE DE LEÓN, determinando:
i. Las modificaciones del proyecto sufridas a lo largo de las etapas de diseño y construcción.
4 Por la cual el Congreso de Colombia establece el régimen jurídico de las Asociaciones Público Privadas, se
dictan normas orgánicas de presupuesto y se dictan otras disposiciones
5 Ley 1563 de 2012 - Estatuto de Arbitraje Nacional e Internacional
6 Sociedad adjudicataria del contrato de concesión No. GG-040 de 2004, otorgado por el Instituto Nacional de
ii. Las condiciones del macizo rocoso previstas en los diseños. vs. las condiciones reales encontradas en el proceso constructivo.
iii. La asignación de riesgos del proyecto y la incidencia de los cambios efectuados al mismo, en la valoración y reconocimiento por parte del estado a través de la Entidad concedente7 de la contingencia por riesgo geológico.
PREGUNTAS DE REFLEXIÓN
¿La previsión realizada en el proceso de estructuración del proyecto, que estableció como riesgo geológico a cargo del concesionario el diez por ciento (10%) de las mayores cantidades de obra que se presentasen, fue razonable, suficiente y acorde con la campaña exploratoria del macizo rocosa realizada?
¿Cuál es la incidencia de los cambios de diseño del túnel de Sumapaz en la valoración del riesgo geológico, asociado a la variación de las características geotécnicas del macizo rocoso y las cantidades de obra resultantes del proceso constructivo?
HIPÓTESIS
La campaña exploratoria realizada para el proyecto de construcción del túnel de Sumapaz resultó insuficiente para determinar con un grado de certeza razonable las condiciones esperadas del macizo rocoso a lo largo del alineamiento propuesto, de cara a un proceso contractual donde el riesgo geológico asociado a mayores cantidades de obra se constituyó en un parámetro determinante en su costo final.
Adicionalmente, el cambio de diseño del túnel efectuado por la firma concesionaria8, introdujo modificaciones sustanciales con respecto al alineamiento inicial del túnel, como se observa en la Figura 1, que no obstante encontrarse enmarcado en el mismo sector geográfico, incidió de manera significativa en las condiciones del macizo geológico encontradas en el proceso constructivo, lo que generó que se presentaran mayores
7 Agencia Nacional de Infraestructura – ANI, antiguo Instituto Nacional de Concesiones – INCO
8 En uso de las potestades concedidas por el contrato de concesión GG-040 de 2004. Cláusula 12. Obligaciones
cantidades de obra de las previstas superándolas en más del diez por ciento (10%), y activando el soporte parcial por riesgo geológico9 pactado en el contrato.
Figura 1. Representación Esquemática – Diseños del Túnel de Sumapaz
Fuente: Adaptación propia de Google Earth
9 Según lo estipulado en la Cláusula 23. Soporte parcial por riesgo geológico del contrato de concesión GG-040
UNIDAD DE ANÁLISIS
El Instituto Nacional de Concesiones – INCO,10 facultado al respecto por la Ley 80 de 1993 y el Decreto 1800 de 2003, mediante Resolución No. 065 de 2003, ordenó la apertura de la Licitación Pública No. 01 de 2003, para el otorgamiento de una concesión para el proyecto vial Bosa-Granada-Girardot, que hace parte de las concesiones de tercera generación, contemplando como obra singular la construcción del túnel de Sumapaz bautizado posteriormente como túnel “Guillermo León Valencia”, objeto de análisis en el desarrollo de este trabajo.
El 1 de julio de 2004, el INCO y la Sociedad Concesión Autopista Bogotá Girardot S.A una vez adjudicado el proceso licitatorio11, concurren a la suscripción del contrato de concesión No. GG–040–200412, para el proyecto vial que forma parte de la red troncal nacional pavimentada, que integra con otros proyectos el corredor logístico Bogotá-Buenaventura.
El proyecto Bosa-Granada-Girardot tiene una longitud origen destino de 121.6 kilómetros, e inicia en la Sabana de Bogotá, recorre paralelamente los valles de los ríos Chochos y Sumapaz, atravesando finalmente el río Magdalena; el recorrido de este corredor se efectúa a lo largo de la Ruta 4013 desde la localidad de Bosa en Bogotá hasta Girardot, por las Rutas 40-05 “Girardot – Bogotá” y 45-TLG “Variante de Girardot”.
El proyecto se localiza en los departamentos de Cundinamarca y Tolima, comprende la vía nacional que une a Bogotá con el municipio de Girardot, incluyendo la variante de Girardot hasta el cruce de San Rafael en la vía que de Girardot conduce al municipio de El Espinal, como se observa esquemáticamente en la Figura No. 2 Conformación del proyecto Bosa-Granada-Girardot.
10 Establecimiento público del orden nacional adscrito al Ministerio de Transporte, creado por Decreto 1800 de
junio 26 de 2003
11 Resolución INCO No. 633 de 28 de junio de 2004
12 Con el objeto de otorgar al concesionario una concesión para que de conformidad con lo previsto en el artículo
32, numeral 4, de la Ley 80 de 1993 y en la Ley 105 del mismo año, realice por su cuenta y riesgo, entre otros, los estudios y diseños definitivos, la adquisición de predios y el mantenimiento de dichas obras, la financiación, la prestación de servicios y el uso de los bienes de propiedad del INCO dados en concesión, para la cabal ejecución del proyecto vial “Bosa-Granada-Girardot”
13 Las rutas nacionales se identifican según la nomenclatura del INVIAS con una señal en forma de escudo
Figura 2 Conformación del proyecto Bosa-Granada-Girardot.
Fuente: Interventoría Consorcio ConCol B&C., septiembre de 2010.
Actualmente el corredor vial se encuentra a cargo de la concesionaria Vía 40 Express S.A.S. en desarrollo de la iniciativa privada de construcción del tercer carril Bogotá - Girardot14, proyecto que contempla la construcción de cuatro (4) túneles cortos en el sector de “la nariz del diablo”, de gran interés por su ubicación coincidente con el área de estudio, como se verá posteriormente.
ESTRUCTURACIÓN METODOLÓGICA DEL ESTUDIO DE CASO
Con el fin de enmarcar el estudio del diseño y construcción del túnel de Sumapaz en su contexto, la primera sección del trabajo presenta en el marco teórico los conceptos asociados a la gestión del riesgo en proyectos de infraestructura, el riesgo geológico en la construcción de túneles y los principales parámetros que definen y determinan el diseño y construcción de este tipo de obras y su interacción, representada esquemáticamente en el marco conceptual.
A continuación, el capítulo primero aborda el análisis de los diseños elaborados por el Consorcio INGETEC S.A. – BATEMAN INGENIERÍA LTDA. – PIV INGENIERÍA LTDA, para el Instituto Nacional de Vías – INVIAS, que sirvieron para estructurar el proyecto vial concesionado Bosa-Granada-Girardot, en lo concerniente al túnel de Sumapaz.
Un segundo capítulo analiza los diseños de construcción contratados por el Concesionario15 con la firma PONCE DE LEÓN Y ASOCIADOS S.A. INGENIEROS CONSULTORES – PL&A, diseños con los cuales se construyó el túnel entre octubre de 2006 y marzo de 2010.
Posteriormente, el tercer capítulo recopila los informes finales de construcción del túnel, en especial el Informe de Geología y Geotecnia16 de la empresa Túneles de Colombia S.A., que da cuenta del proyecto construido, las variaciones sufridas en su desarrollo con relación a los diseños y las condiciones encontradas a lo largo de la excavación subterránea.
El cuarto capítulo presenta el análisis comparativo de los estudios y diseños del túnel de Sumapaz, a saber: los estudios realizados por las firmas INGETEC S.A. – BATEMAN INGENIERÍA LTDA. – PIV INGENIERÍA LTDA, los estudios de PONCE DE LEÓN ASOCIADOS S.A. INGENIEROS CONSULTORES – PL&A, con especial énfasis en los diseños de INGETEC y el proyecto construido, con el fin de establecer la incidencias de las modificaciones del diseño, las condiciones reales del macizo rocoso encontradas en el proceso constructivo, las cantidades resultantes de obra, y la activación de la contingencia por riesgo geológico, dando de esta manera respuesta a los interrogantes planteados como preguntas de reflexión.
Un quinto capítulo trata dos aspectos de los estudios y diseños elaborados por INFRACON17, originador del proyecto de Asociación Público Privada de Iniciativa Privada
15 Sociedad Concesión Autopista Bogotá Girardot S.A. 16 Informe del año 2009
denominado “APP Tercer Carril Doble Calzada Bogotá Girardot”, propuesto para la construcción de un tercer carril, a saber:
i. En primer lugar, de manera somera los estudios y diseños elaborados por la firma GEOTÚNELES S.A.S., en la etapa de factibilidad para el proyecto de iniciativa privada, los cuales aportan al conocimiento geomecánico del macizo rocoso en la medida que contemplan la construcción de los túneles Palmichala, Nariz del Diablo, Divino Niño y Ermitaño, localizados en el mismo sector geográfico del túnel de Sumapaz.
ii. En segundo lugar, la inspección y diagnóstico al túnel de Sumapaz realizada por el Consorcio GEOTUNELES – BOMA, con el objeto de “Identificar su capacidad técnica y operativa y los problemas funcionales y estructurales”, inspección que permite corroborar el comportamiento de los distintos componentes del túnel, y evidenciar situaciones que pudieren asociarse al comportamiento geomecánico del macizo y/o a los procedimientos de diseño y construcción.
Finalmente, en capítulo complementario se plasman las conclusiones y lecciones aprendidas en el proceso de diseño, estructuración y construcción del túnel de Sumapaz, como un aporte académico a los proyectos de esta índole que adelanten las Entidades estatales que contemplen este tipo de obras y que establezcan dentro de su matriz de riesgos, el riesgo geológico.
La fuente documental principal se obtuvo de los archivos de la Agencia Nacional de Infraestructura, de donde se recopiló, indexó y analizó gran volumen de información relacionada con el diseño, contratación, construcción e interventoría del túnel de Sumapaz, a lo largo de los años 1998 a 2014, complementada con revisión bibliográfica relacionada con túneles y obras subterráneas.
Como parte del programa de supervisión integral del proyecto Bogotá – Girardot, a cargo de la Agencia Nacional de Infraestructura, se efectuaron visitas e inspecciones visuales periódicas al túnel de Sumapaz, en las cuales se participó activamente.
MARCO TEÓRICO
“Las obras subterráneas, al igual que las excavaciones, cimientos y otras obras de tierra, se diferencian de los diseños estructurales por producirse en formaciones geológicas, caracterizadas en general por su heterogeneidad y anisotropía, cuyo conocimiento resulta en la práctica siempre limitado. Ante esta situación, solo queda realizar una investigación geotécnica previa más intensa que lo habitualmente acostumbrado con objeto de reducir el nivel de incertidumbre a un límite admisible”
Francisco Javier Ayala Carcedo18.
A continuación, se recopilan algunos conceptos básicos relacionados con la gestión del riesgo, el riesgo geológico y el diseño y construcción de túneles que permiten enmarcar de alguna manera el estudio de caso del túnel de Sumapaz.
GESTIÓN DE RIESGOS
Entendida como un enfoque estructurado para identificar, controlar, minimizar y manejar la incertidumbre propia de un proyecto, propende por la implementación de buenas prácticas enfocadas a reconocer, evaluar la probabilidad de ocurrencia, estimar el posible impacto y formular un plan de contingencia en caso de que se materialice un riesgo.
La incorporación de la gestión de riesgos en las tres fases principales de un proyecto de infraestructura (planeación, diseño y construcción), minimiza los impactos negativos de sucesos imprevistos.
Al respecto la guía PMBOK recomienda la implementación del proceso de gestión de riesgos que involucra los siguientes pasos:
o Identificación de riesgos
o Análisis cualitativo (matriz de probabilidad) o Análisis cuantitativo
o Elaboración de planes de contingencia
18 Ingeniero minero del Instituto Tecnológico Geominero de España, coautor del Manual de Túneles y Obras
En la Unión Europea, la Directiva 2004/54/CE19 del Parlamento Europeo, fija los requisitos mínimos de seguridad para túneles de la red de carreteras, con especial énfasis en el análisis de riesgos durante la operación a lo largo de su vida útil, estableciendo inspecciones periódicas máximo cada seis años realizadas por un organismo consultor independiente.
En concordancia con la Directiva citada en el párrafo anterior, la Asociación Mundial de Carreteras (AIPCR) a través del Comité Técnico de Túneles C.3.3, elaboró el “Análisis de Riesgo Para Túneles de Carretera”, como una importante herramienta para la mejora y optimización de la seguridad de los túneles carreteros, identificando los peligros potenciales, junto con la estimación, probabilidad y consecuencias de cada uno de ellos.
En lo concerniente a la gestión de riesgos en la contratación estatal, en Colombia la Ley 115020 de 2007, establece en su artículo 4º: De la distribución de riesgos en los contratos estatales:
“(…) Los pliegos de condiciones o sus equivalentes deberán incluir la estimación, tipificación y asignación de los riesgos previsibles involucrados en la contratación. En las licitaciones públicas, los pliegos de condiciones de las entidades estatales deberán señalar el momento en el que, con anterioridad a la presentación de las ofertas, los oferentes y la entidad revisarán la asignación de riesgos con el fin de establecer su distribución definitiva (…)”
Posteriormente, el documento CONPES 371421, definió los lineamientos básicos para el entendimiento del concepto de “riesgo previsible”, incluido en la tipificación de los riesgos contractuales representados en la Figura 3 Riesgo contractual, determinado este último como:
“(…) un evento que puede generar efectos adversos y de distinta magnitud en el
logro de los objetivos del proceso de contratación o en la ejecución de un contrato (…)”
Los riesgos previsibles corresponden a aquellos eventos que pueden ser identificados y cuantificados en condiciones normales, como es el caso del riesgo geológico.
19 http://www.carreteros.org/normativa/tuneles/otros/pdfs/directiva.pdf
20Por medio de la cual se introducen medidas para la eficiencia y la transparencia en la Ley 80 de 1993 y se
dictan otras disposiciones generales sobre la contratación con recursos públicos.
21 Consejo Nacional de Política Económica y Social. República de Colombia. Departamento Nacional de
El riesgo se define de manera general como el resultado de la probabilidad de que uno o varios acontecimientos sucedan multiplicados por sus posibles consecuencias:
Riesgo = ∑(𝑃𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑥 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎)
[image:32.612.148.405.268.525.2]Ecuación donde la probabilidad y la consecuencia están determinadas por la Incertidumbre, entendida como “la incapacidad para estimar o conocer de manera precisa las variables intervinientes”.
Figura 3 Riesgo contractual
Fuente: CONPES 3714 Del riesgo previsible en el marco de la política de contratación pública
La ley 1523 de 24 de abril de 2012, por medio de la cual se adopta la política nacional de gestión del riesgo de desastres y establece el Sistema Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres, define la gestión del riesgo como:
“(…) es el proceso social de planeación, ejecución, seguimiento y evaluación de políticas y acciones permanentes para el conocimiento del riesgo y promoción de una mayor conciencia del mismo, impedir o evitar que se genere, reducirlo o evitar que se genere, reducirlo o controlarlo cuando ya existe y para prepararse y manejar las situaciones de desastre, así como para la posterior recuperación, entiéndase: rehabilitación y reconstrucción. Estas acciones tienen el propósito
Riesgos previsibles
Riesgos imprevisibles
Riesgos cubiertos Obligaciones
contingentes Riesgos
generados por malas
prácticas Riesgos
explícito de contribuir a la seguridad, el bienestar y calidad de vida de las personas y el desarrollo sostenible (…)”
A su vez, el Manual para el Diseño, Construcción, Operación y Mantenimiento de Túneles de Carretera del Instituto Nacional de Vías - INVIAS22 recomienda el manejo de los riesgos asociados a la construcción de túneles mediante una gerencia de riesgos que abarque los aspectos geológicos, hidrológicos y ambientales que pudieren afectar la construcción generando altos sobrecostos, así como el manejo de los riesgos de accidentes en el proceso constructivo, definiendo el riesgo de la siguiente manera:
“(…) Los riesgos son eventos o condiciones que tienen un efecto positivo o negativo acerca de los objetivos del proyecto y pueden tener causas e impactos que afectan en el costo, cronograma y desarrollo del proyecto (…)”
Identifica el precitado manual INVIAS como factores de riesgo los siguientes: “(…)
o Incertidumbre geológica y geotécnica por complejidad geológica y/o baja
calidad de la información de campo y de laboratorio en la etapa de diseño.
o Contratación por el sistema de precio global fijo.
o Cambios en los diseños del túnel.
o Errores en los presupuestos y cronogramas del proyecto.
o Problemas ambientales asociados a la construcción del túnel.
o Cambio climático particularmente el fenómeno de la niña.
o Inexperiencia del personal técnico-operativo.
o Accidentes de trabajo por no cumplimiento de las normas de gestión de la
salud y la seguridad en el trabajo.
o Problemática con los propietarios de predios y comunidades en la zona de
influencia del proyecto (…)” (subrayado propio).
MATRIZ DE RIESGOS
Una vez identificados los riesgos previsibles de un proyecto, se procede a la elaboración de la matriz de riesgos, que define de manera sectorial la asignación del riesgo bajo la premisa que el riesgo debe ser asignado y asumido por la parte que este mejor preparada para mitigarlo; define además la probabilidad porcentual de su ocurrencia, así como su impacto sobre el proyecto en caso de materializarse.
Los proyectos concesionados de 4G a cargo de la Agencia Nacional de Infraestructura establecen la matriz de riesgos como documento base para la identificación, cuantificación y asignación del riesgo abarcando entre otras las siguientes áreas: predial, ambiental y social, redes, diseño, construcción, operación y mantenimiento, comercial, financiera, liquidez, cambiaria, regulatoria y fuerza mayor.
RIESGO GEOLÓGICO ASOCIADO A LA CONSTRUCCIÓN DE TÚNELES
En términos generales se acepta la definición de riesgo geológico como “todo proceso que afecta el medio geológico, de origen natural (procesos internos) o inducido (intervención del hombre), que puede generar un daño económico o social para el hombre o los seres vivos”
Con relación al riesgo geológico y/o geotécnico en túneles en Colombia, lo define el manual INVIAS como:
“(…) Es el inherente a las acciones de movimientos en masa, reptaciones, erosiones, derrumbes, movimientos de placas, fallas geológicas, diaclasas, pliegues, foliaciones, deslizamientos, entre otros (…)”
El estudio titulado “Impactos del riesgo geológico en el flujo de caja de proyectos de construcción de túneles,”23 refiere que existen tres factores de riesgo asociados con los proyectos de construcción de túneles:
“(…)
i) Información limitada sobre las condiciones de campo.
Las condiciones subterráneas no pueden predecirse con absoluta precisión, ya que la exploración geotécnica en lugares puntuales únicamente establece un pronóstico de las características subterráneas de todo el alineamiento del túnel. ii) Elección apropiada del método de construcción.
Condiciones particulares del terreno (tipo de suelo o roca) pueden afectar drásticamente la selección del método de construcción.
iii) Ocurrencia de eventos impredecibles por naturaleza.
La actividad sísmica representa una amenaza constante durante la etapa de construcción (…)”
Los resultados estadísticos del estudio en comento, a partir de simulaciones de Monte Carlo sugieren que:
“(…) la principal fuente de incertidumbre en este tipo de proyectos radica en las variaciones en cantidades de obra durante la etapa de construcción; por otra parte, la magnitud en que las cantidades de obra varían depende del nivel de detalle de la exploración geotécnica previa durante las etapas iniciales de proyecto (…)” (subrayado propio).
Estudios realizados en 89 proyectos subterráneos por el National Reserarch Council24 en Estados Unidos en 1984, mostró como en el 85% de los mismos las investigaciones insitu fueron insuficientes para obtener una adecuada caracterización de las condiciones del terreno, originando en consecuencia retrasos en los plazos y sobrecostos en el presupuesto de obra.
La construcción de túneles reviste serias incertidumbres en relación con las condiciones del macizo rocoso que se encuentren en el proceso constructivo, y con los supuestos adoptados en el proceso de diseño y estructuración del proyecto, razón por la cual en Colombia y con el fin de brindar garantías a los inversionistas privados, se incluye en los contratos de concesión de iniciativa pública el “Soporte Parcial por Riesgo Geológico”, que establece los mecanismos de reconocimiento de mayores cantidades y/o mayores valores por las actividades propias de su construcción.
Nótese en todo caso, que la definición ampliamente aceptada de riesgo geológico como el conjunto de amenazas o peligros derivados de procesos geológicos de origen interno, externo o de una combinación de ambos, migró en nuestro medio y desde el punto de vista contractual a las mayores cantidades de obra resultantes de un proceso constructivo.
ASIGNACIÓN DE RIESGOS DEL CONTRATO DE CONCESIÓN No. GG-040-2004
El Contrato de Concesión GG-040-2004, estableció en su CLÁUSULA 14. RIESGOS QUE ASUME EL CONCESIONARIO:
“(…)
14.1 Los efectos, favorables o desfavorables, derivados de la demanda que
permitan variar la estimación inicial que tuvo en cuenta el Concesionario para calcular los factores económicos de su Propuesta (estimación que en todo caso
es responsabilidad autónoma del Concesionario y que no hace parte de la Propuesta ni tendrá efecto alguno durante la ejecución del Contrato) para el cabal cumplimiento del objeto del Contrato, considerando que el Ingreso Esperado remunera todas y cada una de las obligaciones del Concesionario descritas en el presente Contrato. Lo anterior, salvo por lo expresamente previsto en la CLÁUSULA 24.
14.2 Los efectos, favorables o desfavorables, derivados de las variaciones en
los precios de mercado de los materiales, los insumos y las cantidades de obra necesarios para ejecutar en los términos de este Contrato y de sus apéndices todas las labores de las Etapas de Preconstrucción, Construcción y Rehabilitación y Operación y Mantenimiento del Proyecto.
14.3 Los efectos, favorables o desfavorables, derivados de la evolución de la
devaluación real observada frente a la estimada inicialmente por el Concesionario, salvo por lo expresamente previsto en la CLÁUSULA 24.
14.4 Los efectos, favorables o desfavorables, derivados del riesgo geológico
conexo a la construcción del Trayecto 9 en los términos de la CLÁUSULA 23, salvo lo expresamente previsto en la citada cláusula.
14.5 Los efectos, favorables o desfavorables, de la alteración de las
condiciones de financiación como consecuencia de la variación en las variables del mercado, toda vez que es una obligación contractual del Concesionario obtener la completa financiación para la ejecución del Proyecto, para lo cual el Concesionario tiene plena libertad de establecer con los Prestamistas, las estipulaciones atinentes al contrato de mutuo –o cualquier otro mecanismo de financiación- necesario para el desarrollo del Proyecto, y no existirán cubrimientos o compensaciones de parte del INCO, como consecuencia de la variación supuesta o real entre cualquier estimación inicial de las condiciones de financiación frente a las realmente obtenidas. Lo anterior, salvo lo expresamente previsto en la CLÁUSULA 24.
14.6 Los efectos desfavorables, de todos y cualesquiera daños, perjuicios o
pérdidas de los bienes de su propiedad causados por terceros diferentes del INCO, sin perjuicio de su facultad de exigir a terceros diferentes del INCO la reparación o indemnización de los daños y perjuicios directos y/o subsecuentes cuando a ello haya lugar.
14.7 Los efectos desfavorables, derivados de la existencia de lucro cesante
del Concesionario, por la ocurrencia de hechos de Fuerza Mayor o Caso Fortuito, en los términos del numeral 32.1 de la CLÁUSULA 32 de este Contrato.
14.8 Los efectos, favorables o desfavorables, derivados de la rentabilidad del
14.9 Los efectos, favorables o desfavorables, de las variaciones en la legislación Tributaria, de tal manera que el Concesionario asumirá los efectos derivados de la variación de las tarifas impositivas, la creación de nuevos impuestos, la supresión o modificación de los existentes, y en general cualquier evento que modifique las condiciones tributarias existentes al momento de la presentación de la Propuesta.
14.10 En general, los efectos, favorables o desfavorables, de las variaciones de
los componentes económicos, fiscales, legales y técnicos necesarios para cumplir con las obligaciones del Concesionario necesarias para la cabal ejecución de este Contrato, relacionadas entre otras, con la elaboración de sus propios estudios y diseños, la contratación de personal, las labores administrativas, los procedimientos constructivos utilizados, los equipos y materiales requeridos, el manejo ambiental y social y el manejo del tráfico (…)”
De otra parte, en la CLÁUSULA 15 RIESGOS QUE ASUME EL INCO, estableció:
“(…)
15.1 Los efectos desfavorables, derivados de la existencia de daño
emergente del Concesionario, por la ocurrencia de hechos de Fuerza Mayor o Caso Fortuito, en los términos de la CLÁUSULA 32 de este Contrato.
15.2 Los efectos, favorables o desfavorables, derivados de la variación de las
tarifas de Peaje por causas imputables al Ministerio de Transporte que no tengan causa directa o indirecta con la ejecución de este Contrato en las Etapas de Preconstrucción, Construcción y Rehabilitación y Operación y Mantenimiento.
15.3 Los efectos desfavorables de la activación del Soporte parcial por
disminución de ingresos y devaluación en los términos exclusivamente pactados en la CLÁUSULA 24.
15.4 Los efectos desfavorables de la activación del Soporte parcial por riesgo
RIESGO GEOLÓGICO EN LA CONSTRUCCIÓN DEL TÚNEL DE SUMAPAZ
La Cláusula 23 del Contrato de Concesión GG-040-2004, Soporte Parcial por Riesgo Geológico estableció:
“(…)
23.1. Durante la ejecución de las Obras de Construcción y Rehabilitación de la obra comprendida entre el PR (42+120) y el PR (37+420) del Trayecto 9 (Túnel de Sumapaz), el INCO reconocerá, contra solicitud del Concesionario presentada de acuerdo con lo establecido en la presente Cláusula, las cantidades de obra que deban ejecutarse en exceso, de acuerdo con el numeral 23.9 siguiente, para cada uno de los ítems de obra allí contemplados, salvo que las diferencias se originen en errores de diseño o construcción atribuibles al Concesionario, o a su culpa o a su negligencia.
23.2. Para posibilitar la cuantificación y el reconocimiento del Soporte Parcial por Riesgo Geológico ofrecido en la presente cláusula, el Concesionario y el Interventor mensualmente contabilizarán todas las cantidades de obra realmente ejecutadas por el Concesionario, que correspondan a los ítems de obra respecto de los cuales se concede el soporte parcial de que trata la presente cláusula. En tales actas se dejará constancia, por parte del Interventor, de las cantidades de obra ejecutadas, cuyo origen se deba a errores de diseño o construcción atribuibles al Concesionario, o a su negligencia o a su culpa.
23.3. Para efectos de lo previsto en este Contrato, se entiende que hay cantidades de obra superiores cuando las cantidades de obra ejecutadas por el Concesionario sean superiores en un diez por ciento (10%) a aquellas referidas en la tabla descrita en el numeral 23.10 siguiente para cada uno de los ítems establecidos en dicha tabla y las mismas se originen en causas diferentes a errores de diseño o construcción atribuibles al Concesionario o a su culpa o su negligencia. Para calcular dichas cantidades por Tipo de Terreno se calculará el índice RMR (Rock Mass Rating), de acuerdo a la Metodología Bieniawski – 76… 23.10. Una vez el INCO haya recibido a satisfacción la obra del Túnel de Sumapaz de acuerdo con las condiciones establecidas en el numeral 4 del Apéndice 2, se realizará la liquidación definitiva del Soporte Parcial por Riesgo Geológico así:
Tabla 1 Cantidades de obra - Soporte parcial por riesgo geológico
DESCRIPCION Un CANTIDAD
PRECIO UNITARIO
($ Dic.2002)
A. OBRAS SUBTERRANEAS
EXCAVACIONES EN CORTE ABIERTO
Excavaciones en corte abierto en suelos (para
portales del Túnel) M3 320,507 8,580
Excavaciones en corte abierto en roca (para el
portal de la ventana) M3 300 18,590
Remoción de derrumbes M3 16,000 17,160
EXCAVACIONES SUBTERRANEAS
Excavaciones Suelo Tipo 1 M3 31,732 74,360
Excavaciones Suelo Tipo 2 M3 149,883 85,800
Excavaciones Suelo Tipo 3 M3 132,498 91,520
Excavaciones Suelo Tipo 4 M3 21,098 120,120
Excavaciones Suelo Tipo 5 M3 13,925 154,440
Excavación de la Ventana M3 1,647 143,000
Excavaciones de los nichos de auxilio y parqueo M3 4,662 42,900
Excavación subterránea adicional M3 7,100 85,800
Tuberías de drenaje de 20 cm de diámetro M 1,200 114,000
Tuberías de drenaje de 30 cm de diámetro M 900 143,000
Bombeo de agua subterránea en los frentes
excavados hacia abajo M3 1,630,000 715
ARCOS DE ACERO ESTRUCTURAL
Arcos de acero estructural Kg 1,974,540 4,290
PERNOS DE ANCLAJE
Pernos tipo A1 en excavaciones en corte abierto
y en superficie natural del terreno M 2,800 57,200
Pernos tipo A2 en excavaciones en corte abierto
y en superficie natural del terreno M 280 60,060
Pernos tipo A1 en excavaciones subterráneas M 245,495 62,920
Pernos tipo A2 en excavaciones subterráneas M 2,400 71,500
Pernos tipo C M 10,608 100,100
CONCRETO NEUMÁTICO
Concreto neumático en superficies de excavación
en corte abierto M3 690 629,200
Concreto neumático en excavaciones
subterráneas M3 15,400 743,600
Aditivo acelerante de fraguado Kg 130,000 8,580
INYECCIONES A PRESION Y PERFORACIONES
DESCRIPCION Un CANTIDAD
PRECIO UNITARIO
($ Dic.2002)
Perforación de huecos de drenaje hacia arriba u
horizontales desde obras subterráneas M 1,440 171,600
Perforación de lagrimales Un 2,000 429,000
Tubería para revestimiento M 1,750 71,500
Tubería para huecos de drenajes M 1,440 42,900
Suministro de arena para inyecciones T 31 772,200
Conexiones para inyecciones Un 60 214,500
Ensayos con agua a presión Hora 10 414,700
Inyecciones a presión Saco 3,000 71,500
Drenes perforados para excavaciones en corte
abierto M 6,000 160,160
CONCRETOS
Concreto solera curva en el túnel. Clase G M3 1,522 529,100
Concreto de revestimiento en el túnel. Clase G M3 30,200 543,400
Concreto de revestimiento en los nichos. Clase G M3 450 429,000
Malla electrosoldada para protección de
excavaciones en corte abierto M2 6,400 20,020
Fibra de acero Kg 614,920 8,580
RELLENOS Y TERRAPLENES
Relleno seleccionado M3 9,720 14,300
(…)” subrayado propio.
De esta manera, el INVIAS como Entidad concedente estableció unas cantidades de obra estimadas con base en los diseños elaborados por el Consorcio INGETEC S.A. – BATEMAN INGENIERÍA LTDA. – PIV INGENIERÍA LTDA, determinando que las mayores cantidades reportadas por encima del 110%, serían reconocidas con cargo al soporte parcial por riesgo geológico, a los precios unitarios pactados.
Tabla 2. Resoluciones de reconocimiento de riesgo geológico
Nº PERÍODO VALOR FACTURADO RESOLUCIÓN
Nº FECHA
1 feb-08 $435.018.727 546 05/12/2008
2 mar-08 $405.652.350 507 20/11/2008
3 abr-08 $1.439.307.054 508 20/11/2008
4 may-08 $997.128.907 OP516
5 jun-08 $1.297.545.153 475 29/10/2008
6 jul-08 $444.021.043 509 20/11/2008
7 ago-08 $454.095.388 510 20/11/2008
8 sep-08 $439.501.525 239 13/05/2009
9 oct-08 $1.061.957.714 238 13/05/2009
10 ene-07/ene-08 $8.404.021.772 152 06/03/2009
11 mar-09 $908.099.880 561 19/10/2009
12 abr-09 $2.257.283.515 560 19/10/2009
13 nov-08 $677.709.826 565 19/10/2009
14 dic-08 $1.078.899.793 563 19/10/2009
16 feb-09 $219.165.956 562 19/10/2009
17 abr-09 $3.461.606.615 61 09/02/2010
18 abr-09 $479.962.559 53 03/02/2010
19 jun-09 $2.559.351.879 51 03/02/2010
20 may-09 $1.611.759.693 52 03/02/2010
21 jul-09 $2.585.514.356 50 03/02/2010
22 ago-09 $2.305.253.319 49 03/02/2010
23 sep-09 $1.750.182.296 335 23/06/2011
24 oct-09 $3.072.517.345 335 23/06/2011
25 nov-09 $2.841.921.430 335 23/06/2011
26 dic-09 $1.854.322.264 335 23/06/2011
27 ene-10 $2.757.086.237 335 23/06/2011
28 feb-10 $5.872.298.866 335 23/06/2011
29 mar-10 $2.421.861.214 335 23/06/2011
TOTAL $54.555.077.310
OBJETIVO DEL PROYECTO TÚNEL
La concepción de una excavación subterránea como obra singular, conlleva la integración de un objetivo funcional según el uso al que se destine (acceder al interior del macizo, acondicionar instalaciones en el macizo, desarrollar actividades industriales o comerciales en el macizo, atravesar el macizo entre dos puntos preestablecidos, etc.), y uno o varios objetivos complementarios, pero no menos importantes, acordes con las políticas de preservación y mejora del medio ambiente que propenden por la mitigación de los impactos negativos que conlleva el desarrollo de la obra (reducción de los volúmenes de tierra a movilizar, preservación y conservación de las fuentes hídricas, conservación de la flora y fauna asociada al paisaje edáfico, etc.)
El logro de los objetivos planteados desde una etapa temprana, junto con los lineamientos que desarrollaremos a continuación, condicionan en alguna medida el proyecto túnel incidiendo en su éxito o fracaso.
GEOMETRÍA DEL PROYECTO
En términos generales la obra subterránea concebida como parte fundamental de un proyecto, debe integrarse a su entorno y al proyecto mismo de acuerdo con las condiciones geométricas del trazado, en concordancia con el objetivo funcional para el que se destina.
Así las cosas, el trazado en planta del túnel (obra complementaria a una vía externa), obedece a condiciones propias del macizo rocoso, la presencia de obras similares, el método constructivo, los equipos a utilizar, el nivel de cobertura y su incidencia en el entorno y la infraestructura cercana, buscando que el resultado final del trazado sea armónico, económico y práctico.
Recomienda el Manual para el Diseño, Construcción, Operación y Mantenimiento de Túneles de Carreteras del Instituto Nacional de Vías – INVIAS, con relación al diseño geométrico en planta:
“(…)
o Solamente diseñar curvas del tipo espiral-circulo-espiral.
o Se debe evitar que el usuario visualice los portales a grandes distancias. Por tanto,
se recomienda diseñar curvas horizontales en sus proximidades.
o En túneles de longitudes mayores a 1.500 m se recomienda diseñar mínimo una
