< 100	Casi plano	Muy Bajo
100 – 200	Suavemente inclinado	Bajo
200 – 400	Inclinado	Moderado
400 – 600	Moderadamente escarpado	Moderado
600 – 800	Escarpado	Alto
800 – 1200	Muy escarpado	Muy alto
>1200	Extremadamente escarpado	Muy alto

Seguidamente, se preparó mapa de pico máximo de aceleraciones del terreno expresada en unidades de gravedad (g), apoyados de datos de la GSHAP (Global Seismic Hazard Assesment Program, 1999). Se tomó como premisa que, la sismicidad superficial generada por Subducción de placas tectónica (Fuente sismo-generadora) en el Pacífico de Nicaragua se atenúa a medida que se marcha al interior del país, en vista que las ondas sísmicas son aminoradas por las características físicas del medio y de las formaciones geológicas a través de las cuales se abren paso estas. El modelo de atenuación encontrado es el Modelo de Climent (1994), tiene el siguiente algoritmo matemático, y se resumen en la Ilustración No 3:

Log PGA = -1.687 + 0.553Mw + 0.537lnR + 0.00302R en Rocas

Log PGA = -1.408 + 0.553Mw + 0.537 lnR + 0.00302R en Suelos

Donde:

PGA: Pico Máximo de Aceleración (siglas en inglés) en unidades m/s2

Mw: Magnitud Momento (º Ritcher)

R: Profundidad Focal (Km)

Ilustración No 3 ACELERACIÓN SÍSMICA DEL SUELO

Rango de aceleración (g)	Grado de intensidad sísmica
< 0.25	Muy Bajo
0.25 – 0.28	Bajo
0.28 – 0.31	Moderado
0.31 – 0.35	Alto
> 0.35	Muy Alto

2.2.- ETAPA DE CAMPO

Consistió en la preparación de mapa geológico conteniendo elementos importantes vinculados con los movimientos de masas reconocidos en el terreno. Esta actividad se realiza durante días consecutivos del mes de julio del año 2007. Para esto, se tomaron datos de campo siguiendo las rutas Managua-Sébaco-Estelí-Condega-Yalaguina-Palacaguina-Somoto-El Espino. Los puntos de observación se geo-localizan con GPS manual modelo Garmin III Plus en coordenadas geográficas en unidades UTM y datum NAD 27 Central para su ubicación en mapa topográfico ampliada a la escala detalle y de otros puntos de interés de carretera y camino a sitios potenciales y reales de inestabilidad del terreno. El grado de precisión de los datos fue ± 4 metros. Para ello, se elaboró y uso ficha de inventario (Anexo No 1 y No 2) de taludes para presentar datos recogidos y su ilustración a través de fotografías que permiten visualizar afloramientos de roca y la magnitud de menoscabos ocasionados en talud de carreteras

2.2.1.- CÓMO LLEGAR

Se llega por la carretera que conecta los poblados Managua con Sébaco (Matagalpa)-Estelí-Condega, pasando por el Empalme de Palacaguina, y Yalaguina hasta alcanzar la altura de poblados de Somoto y El Espino, siendo los mismos poblados ubicados al Noreste de Nicaragua son fronterizos con el país vecino de Honduras. (Véase Ilustración 1)

2.3.- ETAPA PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN

Se aplican conceptos de Sistema de Información Geográfica con ayuda del Software ArcGis 9,0 para la elaboración de mapas temáticos (elevaciones topográficas, pendiente del terreno, aceleraciones del terreno y geología superficial) y definición de clases para cada factor, incluyendo los siguientes atributos: área en km², simbología y descripción de clases.

En el ArcGis se realizó la agrupación de clases basado en criterios del especialista geólogo sobre la base de las observaciones e indicadores de campo.

2.4.- ETAPA DE PREPARACIÓN DE INFORME DE CAMPO

Con toda esta información se preparó este informe final. Se introdujeron los datos atributivos al programa ArcGIS 9,0 para la preparación de ilustraciones del lugar. Esta información se incorporará al Sistema de Información Geográfica.

Condición natural del Área

3.1. Geomorfología

Las características topográficas de Nicaragua se dividen en tres áreas:

• Área plana Pacífica (incluyendo cordillera volcánica)

• Área central montañosa

• Área de llanura de la Costa Atlántica.

El área de las llanuras del Pacífico es muy fértil, cubiertas de suelos meteorizados derivados de cenizas volcánicas o suelos aluviales. La Depresión de los Lagos de Nicaragua se encuentra entre la cordillera volcánica y las cordilleras montañosas de la región central, y es un área de sedimentación. Contiene dos enormes lagos, el de Managua y el de Nicaragua. La cordillera volcánica se encuentra en el centro de la llanura del Pacífico y corre paralela a la costa.

La Cordillera Central consiste en realidad de tres cordillera que se extiende en todas direcciones (Isabelia, Dariense y Chontaleña), una cuenca y una meseta de menos de 1,500 metros de altura. Esta área va perdiendo altitud y alcanza tierras aluviales a medida que se avanza hacia las tierras bajas del este.

La carretera entre poblados de Somoto y El Espino ocupa el área Norte de Nicaragua, en que sobresale relieve escarpado y abrupto con elevaciones topográficas entre 600 a 1,200 metros tal como se muestra en la Ilustración No 4.

Ilustración No 4. MAPA DE COTAS DEL TERRENO EN EL ÁREA DE ESTUDIO. Basado en datos de USGS (2004)

La inclinaciones del terreno oscila entre 15 y 45º, indicando relieve montañoso escarpado a muy escarpado corroborados a través de los valores de pendientes del terreno (Ilustración No 5).

Ilustración No 5. MOSTRANDO PENDIENTES DEL TERRENO DEL ÁREA

INVESTIGADA A ESCALA 1: 10,000

Por otro lado, el área de llanuras aluviales del Atlántico consiste en tierras bajas, con altitud inferior a los 100 metros, y con 50 kilómetros de anchura. Esta área cuenta con numerosos ríos (Coco, San Juan, Grande de Matagalpa, Wawa, Laguna de Perlas, y otros). La parte sur es tropical y húmeda con tierras pantanosas.

3.2. Geología

Según la JICA (2003) en su trabajo Estudio de Reducción de Vulnerabilidad en las Carreteras principales de la República, considera que las principales rocas que están distribuidas en carretera Managua-El Espino son basalto, andesita basalto, andesita, riolita y otra lava, con tales efusivas rocas como aglomerados dacíticos del Período Paleoceno, y lavas de cuarzo – andesita, roca piroclásticas, y del período Eoceno. Estos se distribuyen extensamente a lo largo de la carretera Managua-El Espino (NIC 1). Estos flujos de lava se combinan con tobas, generándose la erosión. En la Meseta, la parte superior está compuesta de lava y la parte inferior, con tobas, donde la meteorización produce una cuesta afilada tal como se ilustra en la Ilustración No 6

Ilustración No 6. Mapa geológico del área de interés (Trazo negro de carretera Somoto – El Espino). Tomado de los mapas geológicos a escala 1:50,000. Hoja Somoto (2856-II). Cortesía de Catastro e Inventario de Recursos Naturales.

Los datos fueron corroborados por el autor del presente, en tramos de carretera entre poblados de Somoto y El Espino. En breve se detalla la geología local descrita ese entonces:

Estación No 1. Km 235 Somoto

Descripción: Está constituido por roca andesita color verde-oscuro alterada hidrotermalmente con estructura bandeada acompañada de vetas de material afanítico verdoso. La superficie de las andesitas está conformada por fracturas de rumbo N65ºW rellenas con mineralización secundaria.

Localidades: Buenos afloramientos se observan en km 235 carretera Somoto a 853 metros de elevación (p. ej. N1484828 - E530881). Aflora falla geológica que desplaza depósitos de ignimbríticos, siendo su rumbo N30ºW, y coordenadas N1484413 – E531044

Aspecto específico. Talud rocoso de 22 metros de alto y 20 metros de ancho con 45 grados de pendiente.

Estación No 2. Vuelta La Barranca

Descripción: Está constituido por ignimbritas, y lava laminada de andesita fluidal fracturada.

Localidades: Buenos afloramientos se observan en Vuelta La Barranca a 749 metros de elevación (p. ej. N1483975 - E531871; N1484070 - E532184 ).

Aspecto específico. Talud rocoso de 35 metros con 45 grados de pendiente.

Estación No 3. Yalaguina

Descripción: Está constituido por rocas conglomeráticas (clastos de cuarzo), rojiza a oscura compacto acompañada de andesitas meteorizada, siendo cortadas por diaclasas con plano de estrías vertical con dirección N-S. Las andesitas pertenecen a la Formación Totogalpa.

Localidades: Buenos afloramientos se observan en Yalaguina, Chilamatillo y El Terrero a 790 metros de elevación (p. ej. N1489720-E553170; N1489083-E553574).

Aspecto específico. Talud rocoso constituido por filitas plegadas acompañadas de sericita-grafitosa, y roca volcánica andesita, y conglomerados rojos pertenecientes a la Formación Totogalpa

También, afloran andesitas y filitas meteorizadas, permeables y suelta altamente a 771 metros de elevación en las coordenadas UTM N1488993-E553266, y N1489637- E553946. Las rocas andesita fracturadas, son cortada por intrusivo de rumbo N60W/58ºSE, los cuales se hallan constituido por soluciones básicas y suelos arenosos. .

Grado de Susceptibilidad: ALTA. Posible derrumbe de roca.

Foto No 1. Talud filito-grafitoso fracturado y plegado,

con rotura controlada por estructura del macizo rocoso

Cortesía de T. Obando

Estación No 4. Totogalpa

Descripción: Está constituido por conglomerados rojos pertenecientes a la Formación Totogalpa,

Localidades: Buenos afloramientos se observan en Totogalpa a 765 metros de elevación (p. ej. N1491669 – E553890).

Aspecto específico. Talud rocoso de 15 metros de alto y 25 metros de ancho.

Tipo de Movimiento: Derrumbe de rocas

Estación No 5. La Esperanza

Descripción: Está constituido por suelo areno-arcilloso suelto acompañado de clastos de cuarzo y andesita.

Localidades: Buenos afloramientos se observan en la Esperanza, y Quisuca (p. ej. N1491669 – E553890).

Aspecto específico. Talud rocoso con 85 grados de pendiente, que pone riesgo cultivos de grano básico y camino de penetración.

Tipo de Movimiento: Flujo de detritos

Foto No 2. Flujo detritos La Esperanza

Cortesía de T. Obando

Estación No 6 Quebrada Arriba

Descripción: Está constituido por coluvio, suelo y roca suelta, a veces roca fracturada.

Localidades: Buenos afloramientos se observan en Quebrada Arriba a 785 metros de elevación (p. ej. N1493436 – E552209).

Aspecto específico. Se presenta pozo de abastecimiento de agua potable en la Comunidad Quebrada Arriba. El nivel de agua medido en dos pozos del lugar dan lecturas entre 1 y 1.5 metros de profundidad.

Tipo de Movimiento: Flujo de escombro

Foto 3. Terreno escabroso en Comunidad

Quebrada Arriba. Cortesía de T. Obando

Estación No 7. Km 212 y 213 Totogalpa

Descripción: Está constituido por roca dacítica rosada cortada por dique oscuro con rumbo N65ºW de textura granular con contacto neto, es una roca fina masiva micro-fracturada.

Localidades: Buenos afloramientos se observan en km 212 y 213 en cantera de materia selecto (p. ej. N1491789 – E549089).

Estación No 8. Cuesta Cucamonga

Descripción: Está constituido por depósitos aluviales.

Localidades: Buenos afloramientos en km 156 cuesta Cucamonga (Estelí), particularmente, en la industria Thompson (Hoja topográfica La Sirena 2955 – II)

Aspecto específico. Se destacan asentamientos humanos espontáneos emplazados en llanura de inundación fluvial.

Estación No 9. San Pedro/Higo Moreno

Descripción: Está constituido por depósitos aluviales.

Localidades: Buenos afloramientos en San Pedro, y el Higo Moreno en Estelí a 962 metros de elevación (p. ej. N1499487 – E57404)

Aspecto específico. Se destaca relieve abrupto y escarpado, en que se desarrollan cinco deslizamientos superficiales en laderas de pequeñas colinas adyacentes.

Tipo de Movimiento: Deslizamientos de tierra.

En la Ilustración No 7, se presenta la distribución espacial de rocas aflorando en el área del Estudio

Ilustración No 7. Mostrando la geología entre poblados de Somoto y El Espino.

Escala 1:70, 000. Diseño y Realización T. Obando, 2009

3.3. Meteorología

Según JICA (2003), la República de Nicaragua pertenece a los trópicos y semi-trópicos. Tiene una estación lluviosa y seca. La lluviosa se extiende de abril a noviembre, y la seca de diciembre a marzo. Las características de precipitación y temperatura alrededor del área de estudio son las que se presenta en la Ilustraciones No 8 y No 9

Ilustración No 8. SITUACIÓN METEOROLOGICA LOCAL

ESTACIÓN	PRECIPITACIÓN (mm)	TEMPERATURA (°C)	HUMEDAD RELATIVA(%)	VIENTO (m/seg)
MANAGUA	1119.8	26.9	74	1.6
CONDEGA	821.4	24.1	77	2.3
OCOTAL	833.8	24.5	74	2.5
JINOTEGA	1205.8	20.7	80	2.5

Cortesía de Ineter

Ilustración No 9. PERSPECTIVA GRÁFICA DEL COMPORTAMIENTO

METEOROLÓGICO EN EL PAÍS.

Cortesía de Ineter

Hay que mencionar, que antes y durante la realización de trabajo de campo no se presentaron lluvias prolongadas ni fuertes, únicamente, brisa temporal sin pasar a más. Este dato fue corroborado (precipitaciones diarias y mensual de 20 y 40mm) por la Dirección de Meteorología del Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales días antes de efectuar recorrido al lugar.

3.4. Sismología

Barquero et. al (2000), quienes consideran que los sismos han marcado la historia de Nicaragua en varias ocasiones, siendo las más notables aquellas (1931 y 1972) en las que la capital, Managua, ha sido casi completamente destruida, dejando pavoroso saldos de muerte y destrucción. Esta misma fuente, dice que para entender la amenaza sísmica en nuestro país, es apropiado separar el origen de los sismos. Según Barquero et. al., en la primera posición tenemos los sismos que pueden generarse en la zona de contacto de las placas tectónicas. Estos sismos tienen su hipocentro bajo las aguas del Océano Pacífico, y pueden alcanzar magnitudes considerables, dependiendo de la duración de la calma sísmica que los precede.

Otro tipo de sismos se originan en tierras interiores de Nicaragua debido a la activación de fallas geológicas. Estos sismos, auque no suelen ser de gran magnitud su corta distancia a la superficie los hace especialmente dañinos. El sismo de 1972 en Managua, fue de este tipo.

Por último tenemos los sismos procedentes del Depresión o Fosa Nicaragüense sobre lo que están ubicados los lagos y la cadena volcánica. Esta depresión está acotada longitudinalmente por dos grandes fallas, pero en su interior se localizan muchas fallas que la cruzan transversalmente, las que históricamente han sido, quizás las más destructivas.

En la Ilustración No 10, se presenta la amenaza sísmica en función de la aceleración máxima del suelo, calculada para un período de recurrencia de 475 años.

Cada unas de las zonas pintadas están expresadas en medidas g, valor de la gravedad (g = 9.8m/s2). En la Figura que sigue se aprecia valores 0.25g para el tramo de carretera entre El Espino-Somoto, indicando baja probabilidad de que se produzca un sismo cada 475 años que cause aceleraciones en el suelo de 25% de la aceleración de gravedad para ese tramo evaluado. Por tanto, todas las obras que no hayan sido diseñadas para soportar aceleraciones de esta magnitud sufrirán daños considerables, o serán completamente destruidos.

Ilustración No 10. ACELERACIÓN DEL SUELO EN CARRETERA EL ESPINO -SOMOTO.

Basado en GHAP (1999)

Por otro lado, los registros de todos los sismos y la distribución de epicentros en el territorio nacional, especialmente, en la parte Central y Norte del país tal como se ilustra en la Ilustración No 11

En el Mapa se muestra epicentros con profundidades superficiales (< 30 km) e internas (>100km).

Ilustración No 11. AMBIENTE SÍSMICO DE NICARAGUA PERÍODO DE REGISTRO 1993 – 2000 Cortesía de Ineter

Identificación de sitios inestables del terreno

De acuerdo con estudios realizados (JICA, 2003), treinta y seis (36) potenciales de desastres fueron identificados. Los sitios identificados en la carretera Managua-El Espino objeto del estudio se muestra en la Ilustración No 12.

Ilustración No 12. SITIOS POTENCIALES/CRITICOS DE DESASTRES IDENTIFICADOS DEL TALUD EN CARRETERA MANAGUA-EL ESPINO (NIC 1)

Cortesía de JICA

En la Ilustración No 12, el número total de sitios críticos entre Managua al Espino fue de 16, de estos 7 (44%) fueron caída de rocas y 9 (56%) Colapso de Roca para una distancia total evaluada en 237km, siendo la densidad de sitios críticos por kilómetro de 0.09 según cifras obtenidas por JICA (2003). Esta fuente, valora la carretera entre Managua y El Espino, tercera posición de importancia a nivel nacional, con un número de probabilidad de desastre vial por kilómetro de 9%.

Por otro lado, de acuerdo con datos aportados de trabajos en carretera entre poblados de Somoto y El Espino (Ilustración No 13), sugiere un total de sitios críticos en esta obra vial de cinco, de estos 3 (60%) fueron caída de roca y 1 (20%) flujo de detritos para una distancia total evaluada en 22km, siendo la densidad de sitios críticos por kilómetro de 0.22. Es decir, este valor representa un número de probabilidad de desastre vial por kilómetro de 22%. Este planteamiento se ilustra en la Ilustración No 14, 15 y 16

Ilustración 13. Terrenos inestables en taludes de

Carretera El Espino - Somoto

Ilustración No 14 CLASIFICACIÓN Y DISTRIBUCIÓN PORCENTUAL DE MOVIMIENTO DE MASAS EN EL ÁREA EL ESPINO-SOMOTO. Por T. Obando

Ilustración 15. CLASIFICACIÓN Y REPARTICIÓN PORCENTUAL DEL ESTADO DE ACTIVIDAD DE LAS CAÍDAS DE ROCAS EN TRAMO DE CARRETERA EL ESPINO-SOMOTO. Por T. Obando

Ilustración No 16. VARIACIÓN DE LA ALTURA PROMEDIO DEL TALUD SEGÚN EL

MOVIMIENTO DE MASA EVALUADO.Por T. Obando

Conclusiones

• Este Estudio se realizó a lo largo de carretera entre poblados de Somoto y El Espino (al Norte de Nicaragua), en donde se destaca relieve escarpado y abrupto característico de elevaciones topográficas entre 600 y 1,200 metros con pendientes del terreno entre 15 y 45º.

• Los materiales geológicos encontrados son ignimbritas, filitas grafitosas, andesitas, conglomerados rojos, dacitas, coluvios, suelos areno-arcillosos, arenas y limos. Todo ellos, son afectados por movimientos de masas puntuales, y se encuentran leve hasta intensamente fracturado, meteorizado y alterado

• Las obras civiles (por ejemplo, carreteras y puentes) deben construirse considerando la carga sísmica (0.25g; PR: 475 años) transmitida por sismos de subducción, especialmente, si los temblores de tierra son menores a 30 km con magnitudes mayor o igual que 5.

• Del total reconocido de movimientos de masas, el 67% es clasificado como Caída de Roca con las siguientes especificaciones de ocurrencia: Pendiente del terreno: 15º< =45º; altura promedio del talud de 25m. Se contabilizan entre Somoto y El Espino 10 sitios potenciales (67%) y 5 sitios críticos a desastres (33%)

• Los datos aportados de trabajos realizados, sugieren taludes intensamente fracturados y alterados con roturas circular característicos en el área.

• De los cálculos realizados, se distinguen en la zona del Estudio, terrenos inestable y estable, influido por el material geológico antes referido, la sismicidad, la topografía, resistencia de los materiales y otros factores que afectan la estabilidad.

Recomendaciones

• a) Realizar estudios de Efectos de Sitio para determinar el comportamiento y propiedades dinámica, y seudo-estática (sistema de fuerzas actuantes) en materiales del subsuelo y su vinculación con la inestabilidad del terreno afín de asegurar la vida útil de la carretera evaluada.

• b) Respetar estatutos y disposiciones contempladas en el Reglamento Nacional de la Construcción editado por el Ministerio de Transporte e Infraestructura del año 2007 vigentes en la República de Nicaragua.

• c) Evaluar las condiciones mecánicas de suelo y roca, con especial énfasis en las vibraciones mecánicas generadas por el tráfico de vehículos liviano y pesado. Estas condiciones, son influenciados por la situación geo-estructural del lugar.

• d) Considerar obras de ingeniería para la mitigación y atenuación de la inestabilidad del terreno a través de técnicas de bio-ingeniería, zanjas drenantes o canaletas, señalización anticipada, y Muros de gaviones con especial énfasis en los análisis de emplazamiento para proyectos de obra vial local.

• e) Participación activa de instituciones de gobierno directamente vinculadas con el mantenimiento y rehabilitación de obra vial y sus potenciales afectaciones por la inestabilidad de taludes por parte de Alcaldía de Somoto y El Espino y localidades vecinas.

• f) Organizar campañas y jornadas de reforestación de taludes inestables para fijar la estructura del suelo, y disminuir la erosión de suelo; Realizar sesiones informativas del escenario real que coexiste en el lugar coordinado por alcaldías municipales.

Anexos

Anexos 1. Ejemplares de Inventario de Taludes

Anexos 2. RECURSOS ICOGRÁFICOS LOCALES

a) b)

Anexo 2.1. a) Se presenta corte de talud de carretera con rotura circular del material que deriva en movimiento fragmentos de roca al pie de este. b) Se visualiza material volcánico alterado y fracturado color amarillento de corte de camino de penetración en el interior de área evaluada. Cortesía de T. Obando

a) b)

Anexo 2.2. a) Escarpe del terreno (trazo rojo) en materiales areno-arcillosos color amarillento que afecta camino rural. b) Exposición de material fragmentario tipo volcánico, andesitas alteradas y superficialmente fracturadas del lugar. Cortesía de T. Obando

 

 

 

 

Autor:

Tupak Obando Rivera

Ingeniero en Geología. Máster y Doctorado dentro del Programa Interuniversitario de Doctorado y Maestría en Geología y Gestión Ambiental de los Recursos Mineros por la UNÍA (Huelva, España)

2007