Movimientos en masa, un riesgo geológico latente en el área metropolitana de Monterrey, N.L., México

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José Rosbel Chapa Guerrero*, Sóstenes Méndez Delgado*, Gabriel Chávez Cabello*, Rosbell Iván Chapa Arce*, Sergio E. Ibarra Martínez*

RESUMEN

Este trabajo describe los diferentes tipos de movimientos en masa más frecuentes que se presentan puntualmente en el área metropolitana de Monterrey (AMM) al paso de huracanes. Aquí se ejemplifican de forma práctica los factores (condicionantes y desencadenante) causantes de los mismos, aunado a la planeación restringida, geológicamente hablando, con cortes de taludes sin un análisis previo de estabilidad. Aquí se enumeran tres tipos de movimientos en masa (caídos, solifluxión y cortes de taludes). Con esto se trata de sensibilizar a la sociedad sobre la existencia de riesgos geológicos, lo que permite reducir la vulnerabilidad en el AMM.

Palabras claves: movimientos en masa, caídos, solifluxión, taludes, vulnerable, condicionantes y desencadenante.

ABSTRACT

This paper describes the different types of mass movements that frequently occur in the Metropolitan Area of Monterrey (MAM) during the pass of hurricanes. The causing factors (conditions and triggers) are illustrated in a practical way and joined to a restricted planning, geologically speaking, with slope cuts without a preliminary analysis of their stability. There are three types of mass movements (landslides/ landslips, solifluction and slope cuts). This work tries to raise awareness of these geological hazards in the people of the MAM, and make them so less vulnerable to mass movements.

Key words: mass movements, landslides, solifluction, slopes, vulnerable, conditions and trigger.

El área metropolitana de Monterrey (AMM), localizada en el noreste de México, experimenta una explosión demográfica importante que alcanza más de 4 millones de habitantes, la cual desarrolla nuevas zonas urbanísticas sobre laderas de la Sierra Madre Oriental (SMO). La expansión incluye la construcción de avenidas sinuosas desde alturas que van de los 550 msnm en el valle hasta 1350 msnm (Olinalá, Palmitas, Chipinque, La Estrella, entre otras áreas); estas zonas son vulnerables a la ocurrencia de desastres naturales como movimientos en masa (MM) sobre las laderas naturales de la SMO. Entre las laderas con mayor problemática se pueden enumerar las que bordean los cerros Las Mitras, Topo Chico, La Silla, Loma Larga, el Mirador y, recientemente, en el Cañón del Huajuco, entre el frente de la SMO y el Cerro de la Silla (figura 1).

Figura 1. Distribución de las zonas expuestas a movimientos en masa en el AMM (Google Earth, 2010).

OBJETIVO

El objetivo principal del presente trabajo es mostrar a la comunidad los diferentes tipos de MM más frecuentes que se presentan en el AMM. Con esto se trata de hacer menos vulnerable a la sociedad regiomontana que habita en áreas susceptibles a eventos con peligro inminente por estos eventos.

Asimismo, sensibilizar a la comunidad sobre la existencia de factores condicionantes (geología y morfología) y factores desencadenantes (sismos, precipitaciones intensas, ciclones, sequías, heladas e incendios) causantes de los MM.

METODOLOGÍA

Analizar los trabajos de tesis sobre riesgos geológicos para determinar, de una forma clara y sencilla para la sociedad, cuáles son los diferentes tipos de movimientos en masa más frecuentes que se presentan en el AMM, como consecuencia de los factores condicionantes (geológicos) y desencadenantes (meteorológicos).

Aspectos meteorológicos: precipitación extraordinaria. Desencadenante de los movimientos en masa

El AMM cuenta con un clima semiárido y extremoso, con lluvias en verano y con temperatura media anual de 22 a 23°C (INEGI, 1986). Por otro lado, la precipitación media anual es de 600 a 800 mm, con variaciones extraordinarias al paso de huracanes por la región; la máxima registrada es de 1303 mm (22 de septiembre de 1967) y 541 mm en 24 horas durante el ciclón Beulah (Chapa Guerrero, 1993; Chapa Guerrero et al., 1994, 1996). Después de 21 años, el 17 de septiembre de 1988, azotó en la región el más devastador de los ciclones, el huracán Gilberto, con una precipitación en 24 horas de 300 mm. Este huracán originó una de las mayores catástrofes naturales en la historia del AMM y una creciente jamás vista en el Río Santa Catarina (Chapa Guerrero, 1993). En 2010, 22 años después, “el desastre que ha provocado el huracán Alex a su paso por México es más demoledor que Gilberto; en 24 horas Alex dejó lluvias de 446.5 milímetros, mientras que en 1988 Gilberto generó 280 milímetros en la misma cantidad de horas” (Adame Rivera, 2013).

Es importante señalar que, durante los meses o años anteriores a la llegada de los huracanes en la región, prevalecía una gran sequía e intenso calor, lo que disminuyó la cubierta vegetal del suelo.

Con la llegada de las precipitaciones intensas antes mencionadas, se generan dos efectos:

a) Erosión rápida de la superficie del suelo.

b) Aumento rápido del nivel freático, tanto en macizos rocosos como en suelos, lo que produjo la disminución de las fuerzas de fricción en las rocas y la saturación de los suelos.

Estos efectos se agudizan especialmente en las laderas alteradas (antropogénica) por causa de desarrollos urbanos con planeaciones restringidas y con calles muy sinuosas que alcanzan alturas de más de 1400 msnm.

Debido a esto y a las pendientes (taludes escarpados) en donde se construye, se han producido innumerables MM en la región, falla de taludes, rodamiento de grandes bloques y solifluxiones que en este artículo trataremos de ejemplificar.

Aspectos geológicos: condicionante de los movimientos en masa

El AMM se localiza en el frente noreste del cinturón plegado y cabalgado de la Sierra Madre Oriental, precisamente en donde ésta cambia su rumbo de un NNO a un E-O franco, así se forma la Curvatura de Monterrey (Padilla y Sánchez, 1986; Sánchez Carlín, 2001; figura 1).

Las rocas que afloran en las cimas de la SMO (flanco NE del anticlinal los muertos, Cerro de las Mitras, Cerro de la Silla y Cerro del Topo Chico) están constituidas de caliza masiva de las formaciones Cupido y Aurora (zona homogénea I, Cretácico Inferior tardío). En las partes medias de los taludes afloran caliza margosa/arcillosa de las formaciones Cuesta del Cura, Agua Nueva y San Felipe (zona homogénea II) y hacia el pie de estos taludes y algunas partes del valle aflora lutita densamente fracturada de la Formación Méndez (zona homogénea III, Cretácico Superior).

Estas zonas homogéneas afloran en grandes áreas en el AMM. Desde las partes medias y bajas de la sierra están sobreyacidas discordantemente por depósitos consolidados y no consolidados del Terciario y Cuaternario. Estos depósitos son resultado de la fracturación de los macizos rocosos (Chapa Guerrero, 1993; Chapa Guerrero et al., 1994, 1996; Chapa Arce et al., 2010; Ibarra Martínez, 2007) y se clasifican de la siguiente manera:

1. Coluvión: bloques enormes transportados por gravedad. Principal afectación en las partes altas de la montaña.

2. Derrubio: depósitos heterogéneos transportados por gravedad y flujos torrenciales. Se localizan principalmente en las partes medias de los taludes.

3. Proluvión: depósitos más homogéneos transportados por los flujos torrenciales, localizados en las partes bajas del talud (abanicos aluviales).

4. Aluvión: depósitos homogéneos de diferentes tamaños (boleos a arenas) transportados por los flujos de ríos.

MOVIMIENTOS EN MASA Y SUS RIESGOS GEOLÓGICOS

Con base en los estudios geológicos, tectónicos, morfológicos, de mecanismo de falla y a los diferentes tipos de suelo, se han observado en el área de estudio movimientos en masa fósiles de grandes dimensiones, como el de Chipinque, en San Pedro Garza García, con un área de 4.5 km2 y un volumen de movimiento de masa de 275 millones de m3 (Chapa Guerrero, 1993). La falta de mecanismos de control y el mal uso del suelo, aunados a los factores condicionantes y desencadenantes, traen consecuencias catastróficas.

A continuación se explicarán los movimientos en masa más comunes en el AMM y cuál es el mecanismo por el que éstos ocurren. Aquí se dividirán en suelos y macizos rocosos:

Suelos, caso 1, caídos o coluvión: corresponden a bloques de más de un metro de diámetro (1 m3 , aproximadamente 2.7 toneladas), producto de la fracturación de los macizos rocosos en la montaña, transportados por gravedad y trasladados a los taludes, en una posición metaestable, en ocasiones sobre suelo más fino (orgánico-arcilloso). Con la sequía y al paso de lluvias torrenciales, aunado a las grandes pendientes, el suelo se erosiona con facilidad, desequilibra al bloque y rueda hasta encontrar algún obstáculo para detenerse; esto ocurre muchas veces sobre casas habitación y carreteras (Chapa Guerrero, 1993; figura 2).

Figura 2. Rodamiento de bloques durante el Huracán Gilberto (1988), región de Chipinque, San Pedro Garza García.

Suelos, caso 2, solifluxiones: cuando las calles o una casa habitación quedan directamente sobre un arroyo salvaje, y el material sobrante de la construcción es arrojado al arroyo, con las lluvias torrenciales el agua se infiltra en el suelo llevándose primeramente el material fino (arcillas, limos y arenas finas) e inicia el proceso conocido como sufusión, posteriormente se satura el sedimento e inicia uno de los movimientos en masa más comunes en el AMM (figura 3).

Macizo rocoso, caso 3: sobre los macizos rocosos existen diversas construcciones en el AMM. Aquí se debe hacer un análisis del mecanismo de falla para verificar la estabilidad del talud con respecto al corte realizado para la construcción. Si se identifica alguna inestabilidad, se debe realizar un análisis cinemático para comprobar la dirección del movimiento. Existen diversos movimientos en masa que se pueden presentar de acuerdo a las discontinuidades (estratificación, diaclasas, esquistosidad y fallas) que presentan el macizo rocoso y el corte natural o artificial realizado. A continuación se muestra un ejemplo de un corte de un talud (Chapa Arce et al., 2010; figura 4).

Figura 3. Arriba: azolve de una calle durante el huracán Alex (2010); Abajo: azolve de una casa habitación durante el huracán Gilberto (1988).

 

Figura 4. Arriba: se observa un perfil del talud en el que la posición de los estratos favorece el desencadenamiento de movimientos de rotura de rodilla (Cañón del Huajuco). Abajo: representación
estereográfica (Hoek y Bray, 1977), tomando en cuenta el mecanismo de falla del macizo rocoso.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Es recomendable elaborar mapas detallados sobre riesgos geológicos para cada área donde se planea desarrollar áreas urbanas. Asimismo, concientizar a la sociedad sobre la vulnerabilidad a la que estarán expuestos. Los lugares de más alto riesgo corresponden a taludes, laderas de montaña, sobre los cuales se construyen zonas urbanas, carreteras y puentes, en éstos se debe hacer un análisis de estabilidad y sus riesgos. Por otro lado, los márgenes y el interior de los arroyos y ríos deben considerarse libres de construcción.

Adicional a los mapas de riesgos geológicos, se debe integrar un mapa que identifique las siguientes áreas o zonas: a) zonas urbanizables: áreas donde se puede construir garantizando la seguridad mediante estudios geotécnicos (bajo peligro); b) zonas no urbanizables: áreas de arroyos y ríos y zonas que presentan un peligro natural muy alto, no mitigables y, c) zonas de amortiguamiento o destinadas a estancia temporal: zonas con estabilidad aparente después de hacer mejoras con obras de ingeniería geológica.

En cada zona urbana se debe contar con un sistema de monitoreo del talud (inclinómetros y extensómetros) controlados a través de GPS que proporcionen información cinemática del MM y sus esfuerzos.

La humanidad, durante toda su existencia, siempre se ha adaptado al medio. Desde el siglo pasado, con las nuevas tecnologías de construcción, hemos querido adaptar el medio a nosotros, olvidándonos o dejando de considerar las experiencias negativas en el ramo de la construcción. De tal manera que, al no trabajar en conjunto (ingenieros geólogos, civiles, arquitectos, dependencias gubernamentales, etcétera), descuidamos los aspectos geológicos en los que se pretenden llevar a cabo obras civiles, desvinculamos completamente los trabajos profesionales, minimizamos la credibilidad de cada profesión, nos hacemos más vulnerables y comprometemos la seguridad de la sociedad.

* Universidad Autónoma de Nuevo León, FCT. Contacto: jrosbell34@gmail.com

REFERENCIAS

Adame Rivera, L.M. (2013). Urbanismo vulnerable a los procesos de remoción en masa en el municipio de San Pedro Garza García, Nuevo León, México. Tesis de maestría. México: UANL.

Chapa Guerrero, J.R. (1993). Massenbewegungen an Steilhängen der Sierra Madre Oriental im Grossraum Monterrey, Mexiko. Tesis Doctoral, RWTH-Aachen.

Chapa Guerrero, J.R.; Meiburg, P. y Schetelig, K. (1994). Riesgos geológicos en la Sierra Madre Oriental (estado de Nuevo León), México. Zbl. Geol. Paläont. Teil. I, 1993 (1/2): 555-566; Stuttgart.

Chapa Guerrero, J.R., Meiburg, P. y Schetelig, K. (1996). Estabilidad de taludes escarpados, Sierra Madre Oriental, N.L., México. Zbl. Geol. Paläont. Teil. I, 1994 (7/8): 1019-1026; Stuttgart.

Chapa Arce, R.I., et al. (2010). Estudio geólogo-geofísico para determinar movimientos en masa y riesgos geológicos en el cañón el Huajuco (La Estanzuela) al sureste del área metropolitana de Monterrey, Nuevo León, México. Tesis de Licenciatura. México: UANL.

Hoek E., y Bray, J.W. (1977). Rock slope engineering. London: Institute of Mining & Metallurgy.

Ibarra Martínez, S.E. (2007). Riesgos geológicos en la región sursureste del área metropolitana de Monterrey, Nuevo León, México (Mederos). Tesis de Licenciatura. México: UANL.

Instituto Nacional de Geografía Estadística e Informática. (1986). Síntesis geográfica del estado de Nuevo León. México: Secretaría de Programación y Presupuesto.

Padilla y Sánchez, R.J. (1986). Post-Paleozoic tectonics of northeast Mexico and its role in the evolution of the gulf of Mexico. Geof. Int. Vol. 25-1: pp. 157-206.

Sánchez Carlín, E. (2001). Riesgos geológicos en la porción noroeste del Cerro de la Silla, Monterrey, N. L., México. Tesis de Licenciatura. México: UANL.

Recibido: 03-10-16

Aceptado: 17-10-16