Publicación: Propuesta para la estabilización de talud en la Vereda La Brizuela, Guarne
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RESUMEN: El municipio de Guarne, situado en la subregión Oriente del departamento de Antioquia, Colombia, enfrenta riesgos naturales significativos, incluyendo amenazas sísmicas y deslizamientos de tierra debido a su clima lluvioso y topografía accidentada. En la vereda La Brizuela, un deslizamiento de tierra ocurrido durante la época de lluvias del Fenómeno de La Niña en 2023 afectó gravemente a ocho viviendas, generando preocupación entre los residentes y destacando la necesidad urgente de estabilizar el talud afectado. La metodología del estudio se estructuró en cuatro etapas: la primera etapa se centró en la caracterización del material y el retroanálisis del talud. La segunda etapa implica un análisis técnico y económico para seleccionar la técnica de estabilización más adecuada. La tercera etapa consiste en el diseño de una alternativa de estabilización utilizando métodos de equilibrio límite. La cuarta etapa consiste en la modelación final con la alternativa de estabilización propuesta. Se identificaron suelos de naturaleza arenosa con presencia de finos, alta gravedad específica (2,75 a 2,79) y contenidos variables de humedad, destacándose una saturación alta en las capas superficiales. La granulometría reveló una textura mal gradada, predominando arenas medias y finas, con una fracción importante de limos y arcillas que influye en la cohesión del material. En los límites de Atterberg, aunque los valores de límite líquido fueron intermedios (32% a 44%), las muestras se comportaron como no plásticas, posiblemente por la presencia de minerales micáceos. En los ensayos de compresión simple, las muestras mostraron resistencias notables, con esfuerzos máximos entre 3.900 y 8.200 kPa, y módulos de elasticidad entre 661 y 1.501 kN/m², lo cual evidencia una rigidez y capacidad portante considerables en estado no saturado. Posteriormente, mediante retroanálisis en GeoStudio, se modelaron las condiciones originales del talud hasta reproducir el fallo, y se ajustaron los parámetros del suelo para proponer una solución de estabilización con un factor de seguridad igual o superior a 1,5. Luego se evaluaron alternativas de estabilización técnica y económica, priorizando soluciones con mejor relación costo-beneficio, para finalmente proponer un diseño basado en métodos de equilibrio límite, donde se identificaron superficies críticas de falla y se ajustaron los parámetros para alcanzar un estado de equilibrio.
Resumen en inglés
ABSTRACT: The municipality of Guarne, located in the eastern subregion of the department of Antioquia, Colombia, faces significant natural hazards, including seismic threats and landslides due to its rainy climate and rugged topography. In the village of La Brizuela, a landslide that occurred during the rainy season of the 2023 La Niña Phenomenon severely affected eight homes, raising concern among residents and highlighting the urgent need to stabilize the affected slope. The study methodology was structured in four stages: the first stage focused on soil characterization and back-analysis of the slope. The second stage involved a technical and economic analysis to select the most appropriate stabilization technique. The third stage consisted of designing a stabilization alternative using limit equilibrium methods. The fourth stage comprised the final modeling with the proposed stabilization alternative. The soils were identified as sandy in nature with the presence of fines, high specific gravity (ranging from 2.75 to 2.79), and variable moisture contents, with high saturation observed in surface layers. The grain size analysis revealed a poorly graded texture, with a predominance of medium to fine sands and a significant fraction of silts and clays that influence the material’s cohesion. Regarding Atterberg limits, although liquid limit values ranged from 32% to 44%, the samples behaved as non-plastic, likely due to the presence of micaceous minerals. In unconfined compression tests, the samples exhibited notable strengths, with maximum stresses ranging from 3,900 to 8,200 kPa and elastic moduli between 661 and 1,501 kN/m², indicating significant stiffness and bearing capacity in an unsaturated state. Subsequently, through back-analysis in GeoStudio, the original slope conditions were modeled to reproduce the failure, and soil parameters were adjusted to propose a stabilization solution with a factor of safety equal to or greater than 1.5. Stabilization alternatives were then evaluated from both technical and economic perspectives, prioritizing solutions with the best cost-benefit ratio. Finally, a design based on limit equilibrium methods was proposed, identifying critical failure surfaces and adjusting parameters to achieve a state of equilibrium.