Impacto ambiental generado por las malas prácticas de ingeniería

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1 IMPACTO AMBIENTAL GENERADO POR LAS MALAS PRÁCTICAS DE INGENIERÍA, CASO ESTUDIO CONSTRUCCIÓN DOBLE CALZADA BUENAVENTURA-BUGA AMALIA PATRICIA ANGULO LEON ANDRES FELIPE RENTERIA PAREDES HEIDY YULIET CONTRERAS VIDAL ROBINSON LARGACHA RIVAS MICHELL ANDRES ARANDA SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE TECNOLOGIA EN OBRAS CIVILES CODIGO 596008 SENA DE LA CONSTRUCCION CALI 2014

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IMPACTO AMBIENTAL GENERADO POR LAS MALAS PRÁCTICAS DEINGENIERÍA, CASO ESTUDIO CONSTRUCCIÓN DOBLE CALZADA

BUENAVENTURA-BUGA

AMALIA PATRICIA ANGULO LEON

ANDRES FELIPE RENTERIA PAREDES

HEIDY YULIET CONTRERAS VIDAL

ROBINSON LARGACHA RIVAS

MICHELL ANDRES ARANDA

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJETECNOLOGIA EN OBRAS CIVILES CODIGO 596008

SENA DE LA CONSTRUCCION

CALI

2014

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IMPACTO AMBIENTAL GENERADO POR LAS MALAS PRÁCTICAS DEINGENIERÍA, CASO ESTUDIO CONSTRUCCIÓN DOBLE CALZADA

BUENAVENTURA-BUGA

AMALIA PATRICIA ANGULO LEON

ANDRES FELIPE RENTERIA PAREDES

HEIDY YULIET CONTRERAS VIDAL

ROBINSON LARGACHA RIVAS

MICHELL ANDRES ARANDA

Trabajo para evaluar de aplicación de guía aprendizajeAplicación adecuada de las

Herramientas Tics en elProyecto de formación

WILMER ANDRES SILVAIngeniero de sistemas

JAIR FELIPE CHÁVEZ CIFUENTESIngeniero líder de las TICS

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJETECNOLOGIA EN OBRAS CIVILES CODIGO 596008

SENA DE LA CONSTRUCCION

CALI

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INTRODUCCIÓN

El proyecto Construcción Doble calzada Buga – Buenaventura, localizado en todosu recorrido en el Departamento del Valle del Cauca, tiene como fin mejorar lasespecificaciones viales y el nivel de servicio para generar beneficios a los usuariosdel transporte, representados en ahorros en el tiempo de viaje, ahorros en costosde operación vehicular y disminución del número de accidentes y vulnerabilidadante eventos naturales. También, ampliar la capacidad del corredor y mejorar elnivel de servicio ampliado el corredor existente a 2 calzadas y mejorar lacondiciones de Transporte de Carga de Exportación e Importación desde el Centrodel país hacia el principal puerto sobre el Pacifico.

Las negociaciones con las comunidades, iniciaron desde el año 2006, a partir delas certificaciones emitidas por el Ministerio del Interior, donde dicho Ministeriocertificó que se debía realizar Consulta Previa con minorías étnicas según Decreto1320 de 1998 y Ley 70, con los Consejos Comunitarios de Córdoba y SanCipriano y Alto y Medio Dagua, por lo tanto inmediatamente el INVIAS comenzólas Consultas Previas con las Comunidades de Córdoba y San Cipriano, lograndofirmar preacuerdos, y con Alto y Medio Dagua con quien adelantaron reuniones yse esperaba firmar preacuerdos para protocolizar concertación.

Para que una vía terrestre sea operable debe cumplir básicamente conparámetros de diseño como comodidad, capacidad y velocidad de diseño. Estos alfinal se traducen en tiempos de viaje y lógicamente en rentabilidad económica

Cuando se diseña una vía, se busca un tránsito suave, constante y cómodo, locual trae consigo la intervención de laderas en zonas donde la topografía,representa un obstáculo. Sin embargo, en la mayoría de las veces estasintervenciones son llevadas a cabo sin los requerimientos técnicos y ambientalesadecuados. Así, se dejan expuestos taludes de alturas y pendientesconsiderables, sin las medidas geotécnicas necesarias, expuestos al ataqueconstante de agente meteorizantes, lo que a posteriori genera la falla de lostaludes y por consiguiente el taponamiento de la vía.

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DEDICATORIA

Dedico este proyecto a Dios por ser el inspirador para cada uno de mispasos dados en mí Convivir diario; a mis padres por ser los guía en elsendero de cada acto que realizo hoy, mañana y siempre; a mis hermanos,por ser el incentivo para seguir adelante con este objetivo, a mi instructor elIngeniero WILMER ANDRES SILVA por entregarme sus conocimientos pararealizar los propósitos que tengo en mente.

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CONTENIDO

1. GEOTÉCNIA…………………………………………………………………….…61.1 ETAPAS DEL TRABAJO…………………………………………………….8

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA………………………………………..…92.1 GENERALIDADES…………………………………………………………...92.2 LOCALIZACION…………………………………………………………….122.3 CARACTERISTICAS CLIMATICAS………………………………………13

3. GEOLOGIA Y GEOMORFOLOGIA…………………………………………....143.1 GEOLOGIA REGIONAL…………………………………………………....16

3.1.1 Morfo dinámica (Procesos)…………………………………...…….173.1.2 Meteorización………………………………………………………...183.1.3 Erosión hídrica concentrada………………………………………..183.1.4 Procesos de remoción en masas…………………………………..19

4. RECONOCIMIENTO GEOTECNICO………………………………………….214.1 CAPTURA DE INFORMACION EN CAMPO…………………………….224.2 REVISION DE IAMGENES SATELITALES……………………………...234.3 TOMA DE MUESTRA……………………………………………………...23

5. DEFINICION DE SOLUCIONES……………………………………………….256. CONCLUSIONES………………………………………………………………..307. BIBLIOGRAFIA………………………………………………………………….33.

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1. GEOTÉCNIA

Es una rama de la ingeniera que se desarrolla a la vez como ciencia que utilizainsumos de otras ciencias de la tierra, para hallar una solución metodológica a losproblemas de la mecánica de suelos aplicada y, como técnica se encarga delestudio de las propiedades mecánicas, hidráulicas e ingenieriles de los materialesprovenientes de la Tierra para sacar buen provecho de ellos.

La ingeniería Geotécnica analiza información procedente de diferentes ramas dela ciencia de la tierra, buscando integrar el entorno de trabajo en una sola unidad yresolviendo los problemas de tal manera que se restablezcan o conserven lascaracterísticas iniciales del terreno, aun después de ejecutar las solucionespropuestas, sin afectar al medio ambiente ni a los seres vivos.

El ingeniero Geotecnista requiere dominar los conceptos básicos de la Geología.Es importante conocer las condiciones bajo las cuales denominados materialesfueron creados o depositados. La ingeniería geotécnica busca investigar el suelo ylas rocas por debajo y en superficie para establecer sus propiedades y diseñar lascimentaciones para estructuras tales como edificios, puentes, centraleshidroeléctricas.

Estructuras especiales como túneles son construidas a través del suelo o roca ydependen en gran medida de las características de los materiales a través de loscuales son construidos, lo cual define el sistema de construcción, la duración de laobra y los costos.

Los ingenieros geotécnicos también investigan el riesgo para los seres humanos,las propiedades del ambiente de fenómenos naturales o propiciados por la

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actividad humana, los cuales en general se pueden denominar procesos deremoción en masa.

La geotécnica moderna se puede dividir en cuatro ramas.

Cimentaciones para edificaciones e infraestructura. Estabilidad de taludes. Geotecnia medio ambiental. Análisis de riesgo.

El desarrollo de un trabajo geotécnico requiere una gran cantidad de insumos, conlos cuales se busca principalmente disminuir la incertidumbre acerca de losmateriales estudiados y la dinámica del sistema. Los modelos geotécnicos usadospara la solución de problemas, solo son la suma de algunas variablesinvolucradas. Muchas de ellas tales como el grado de continuidad del suelo, laimportancia de los estratos de presión de agua contenida en el suelo sondesconocidas. Por lo tanto los resultados de cálculo no son más que hipótesis detrabajo, sujetas a modificaciones o conformación durante la construcción.

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1.1. ETAPAS DEL TRABAJO

Como ciencia, el trabajo de geotecnia obedece a una metodología, lo cual noimplica que debe tener un carácter rígido, así dependiendo de las característicasdel problema se puede variar en pro de optimizar el tiempo y los recursosdisponibles, pero buscando siempre la calidad de los insumos requeridos.

Aún con su carácter flexible, las fases de trabajo en un proyecto Geotécnico sepueden describir de la siguiente manera:

Planteamiento del problema: en el que se indica lo que se pretendeconstruir o arreglar y el emplazamiento geográfico donde se ubica laactuación llevara a cabo.

Estudio geológico: en esta etapa, realizada generalmente por especialistasen geología de superficie que permite identificar los principalescondicionantes geológicos de la obra a realizar. Asimismo, debe servir paramarcar las pautas con las que se debe diseñar la campaña dereconocimiento geotécnico del campo.

Campaña de reconocimiento geotécnico de campo: en esta etapa serealizan la toma de datos cuantitativos y cualitativos de la zona de estudio.En general se realizan calicatas, sondeos mecánicos y penetró metrosdinámicos continuos o si las condiciones lo permiten se toman datosdirectamente de las áreas expuestas (procesos de remoción en masas).

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Definición de la solución: en este paso se definen las distintas actuacionesa llevar a cabo para ejecutar la obra en estudio o para arreglar el problemaplanteado.

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

2.1 GERALIDADES

Proyecto construcción doble calzada Buenaventura – Buga, localizada en todo surecorrido en el Departamento del Valle del Cauca, tiene como fin mejorar lasespecificaciones viales y el nivel de servicio para generar beneficios a los usuariosdel transporte, representado en ahorros en tiempo de viaje, ahorro de costos deoperación vehicular y disminución del número de accidentes y vulnerabilidad anteeventos naturales, proyecto que incluye la adecuación de la vía ya existente, laconstrucción de otra calzada de dos carriles, viaductos, terraplenes, 13 túneles, 27puentes, 4 viaductos. Esto se verá reflejado en el mejoramiento de las condicionesdel transporte de carga de exportación e importación desde el centro del paíshacia el principal puerto sobre el pacífico.

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3. GEOLOGIA Y GEOMORFOLOGIA

La geología para la ingeniería es una disciplina que necesita de la participación decasi todas las ramas del conocimiento de la geología: son necesarias buenasdescripciones de los materiales (suelos y rocas), levantamientos estratigráficos endetalle, levantamiento de información estructural en detalle, definición de aspectoshidrogeológicos generales y aspectos de dinámica exógena con el fin deacercarse de la mejor manera al comportamiento de los materiales.

Las fases del trabajo de geología son:

Trabajo de campo Revisión de información existente Análisis de oficina

El trabajo de campo incluye el levantamiento de la cartografía geológica y deprocesos, medición de datos estructurales (fracturas y planos de estratificación),en zonas donde el macizo rocoso se comportara de manera frágil.

En las rocas se pretende observar aspectos de geometría externa de capas(forma, espesor, contactos) e interna (estratificación, laminación etc.); forma,composición y tamaño de granos de areniscas; fisibilidad en arcillolitas;permeabilidad con ensayos cualitativos rápidos de campo (velocidad de infiltraciónde agua, facilidad de paso de aire soplado a través de muestras de roca, etc.);fractura miento en cuanto a separación de discontinuidades, espesor de brechas,etc. Para los suelos se pueden realizar ensayos rápidos de campo en aspectoscomo plasticidad, permeabilidad y consistencia.

Una vez culminada la fase de campo, se revisa la información bibliográficacopilada, haciendo énfasis en aspectos de cartografía geológica.

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3.1.2 Meteorización.

Es el conjunto de procesos externos (físico-químicos) que causan la alteración ydesintegración de los componentes de las rocas y los suelos.

Para la zona estudiada, los procesos de meteorización son de observar con algúndesarrollo exhibiendo horizontes de alteración sobre planos e estratificación de lasunidades de lodo litas. Por otra parte, con los coluviones cercanos se presentanfragmentos de areniscas con aureolas de oxidación, lo que demuestra estabilidaden el tiempo, previa intervención antrópica.

3.1.3 Erosión hídrica concentrada

Se define como el grupo de eventos por medio de los cuales el material rocoso osuelos son desprendidos o disueltos y removidos con influencia de agentesexternos a lo largo de un eje lineal. Esto incluye el movimiento de partículasarrancadas por el impacto de las gotas de lluvia que son transportadas en un flujosuperficial.

En la zona de estudio se presentan locales manifestaciones tipo surco dondeafloran rocas de baja media litificación. La forma de estos surcos es lineal, a lolargo de la mayor pendiente.

Estos procesos se han desarrollado sobre lodo litas, a lo largo del talud entre lasdos bermas (más de 11 metros), anchi de hasta 40 cm y profundidad de hasta 20cm., y al lado de la carretera sobre lodo litas y arenitas conglomeráticas de bajacementación, longitud máxima 12 metros, ancho promedio 20 cm y profundidad 15cm.

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3.1.4 Procesos de remoción en masa

Los procesos de remoción en masa presentes en el área estudiada correspondena deslizamientos planares de bloques de roca, deslizamientos de detritosarcillosos, caída de bloques coluviales y flujo de tierras.

Estos procesos han afectado la vía, llegando a caer grandes bloques rocosos. Enparticular, los procesos de remoción en masa relacionados con mecanismosplanares son posibles debido a que la dirección de la vía es paralela al rumbo delas capas de roca y que la adecuación vial causo la perdida de soporte basal demasas rocosas, que pudieron deslizarse a lo largo de planos de estratificación ode capas lodosas que disminuyen sus parámetros geo mecánicos cuando sonhumedecidas.

Los procesos de remoción en masa que se presentan en la zona de estudio y susalrededores son:

Deslizamientos planares de bloques de roca: atendiendo a factores como lainclinación de los estratos, de tupo y espesor de las litologías queconforman el talud y el patrón de fractura miento que afecta dichaslitologías se identifica como el principal proceso de remoción en masa.Involucra fragmentos de roca del nivel de areniscas (fragmentos semicúbicos de 30 cm de tamaño promedio), y los niveles de lodilla (fragmentoslaminares de 15 cm promedio), el cual exhibe acumulaciones de material amedia ladera, que eventualmente y con aportes de las capas ladera arriba,alcanzaran la parte baja del talud. Debido al patrón de fracturas y a ladiferente respuesta de las capas más competentes, en este caso de losniveles de areniscas, se observan voladizos en las areniscas, en contactocon unidades lodosas. En la zona de estudio se presenta amenaza alta dedesprendimiento y deslizamiento de bloques de máximo 2 metros cúbicos,que afectarían la vía, su berma y cunetas.

Deslizamientos de detritos arcillosos: ocurren en sectores en donde afloranlodo litas. Se ve favorecido por el poco espesor de los estratos y por sugrado de fractura miento. Son áreas de potencial generación de este tipo deprocesos las ubicadas hacia la parte alta y al borde de la vía entre lasabscisas.

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4. RECONOCIMIENTO GEOTÉCNICO

Los cortes o desmontes en desarrollos viales, deben reconocerse para determinaren toda su extensión el tipo de materiales y la situación del agua. Los tipos desuelo pueden conocerse mediante calicatas superficiales (rozas, zanjas, etc.),aunque en desmontes importantes será imprescindible la realización de sondeosde reconocimiento geotécnico.

Sin embargo, cuando el trabajo es de remediación de procesos de remoción enmasa, generalmente los materiales están expuestos, proveyendo calicatasnaturales desde las cuales se pueden tomar datos de los materiales presentes.

El número de sondeos a realizar, el número de muestras a ensayar y la intensidaddel reconocimiento del estado del agua en el desmonte (piezómetros deobservación), será siempre un compromiso entre la importancia económica deldesmonte y la del reconocimiento, así como de la capacidad y experiencia delGeotecnista, el cual debe evaluar si con un trabajo de campo es suficiente o nopara establecer el comportamiento de las variables fundamentales del problema.

En la Geotécnica vial es muy frecuente la situación de un reconocimientogeotécnico somero (de poco coste) cuando el fallo del desmonte durante laconstrucción conduce a una pequeña pérdida económica. Es por lo tanto muyfrecuente que la decisión de proyecto de un corte se tome con datos escasos yapenas se tenga más información que una descripción resumida de tipo de terreno(con algún ensayo de laboratorio puntual) y con una descripción muy sucinta delestado del agua en el terreno (nivel freático en algún punto de observación).

En esa situación, con solo unos datos puntuales de resistencia y de situación delnivel freático, no estaría justificado realizar análisis más detallados que los que sepueden realizar con la ayuda de ábacos. Que es lo que generalmente se hace.

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El trabajo de reconocimiento de campo brinda un panorama detallado sobre ladistribución geográfica de los procesos, el volumen de material inestable(disponible) y su litología, las causas o factores contribuyentes y detonantes, lascaracterísticas de las laderas afectadas principalmente su geometría y cobertura, yla relación existente entre cada uno de los aspectos mencionados y losmecanismos de falla.

El reconocimiento geotécnico se lleva a cabo a través de tres (3) actividades:

Captura de información en campo Revisión de fotos aéreas Toma de muestras

4.1 CAPTURA DE INFORMACION EN CAMPO

Esta se realizó tomando el formato de inventario de movimientos en masa(modificado), utilizado por INGEOMINAS, el cual fue desarrollado dentro delProyecto Multinacional Andino, PMA, formato que ha sido estructurado de talforma que se consignen en él todos los datos relevantes del proceso deinestabilidad.

El formato se encuentra divido en las secciones que se listan a continuación:

Localización geográfica y documental del evento Actividad del movimiento Litología y estratigrafía Clasificación del movimiento Morfometria del movimiento Causas del movimiento Efectos secundarios Importancia del evento Daños asociados al evento Notas y apreciación del riesgo Esquema del movimiento

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La utilización de este tipo de formatos es muy útil, ya que en pocas páginasqueda consignada toda la información relevante del proceso. Otra de las ventajasde este tipo de formatos tiene que ver con la facilidad a la hora de digitalizar lainformación de campo en oficina, cuando se realiza un inventario extenso. Esto ala larga facilita el análisis estadístico de la información de una amanera ágil yordenada.

4.2 REVISON DE IMÁGENES SATELITALES

Aunque en un estudio geotécnico completo se realizaría un análisis multi temporalde fotografías aéreas, para ver las variaciones de las condiciones del terreno através del tiempo, el alcance de este trabajo no contempla la inversión que suponela adquisición del material fotográfico. Aun así, se puede hacer uso de lasimágenes satelitales disponibles en la red.

La importancia del analizar imágenes aéreas de la zona de estudio, se debe a larecurrencia de eventos que han ocurrido en una zona en particular, puedenrepetirse en otra con similares características. Por otra parte, el análisis deimágenes aéreas puede dar una primera idea de las características de la zona deestudio, facilitando la planeación del trabajo de campo.

4.3 TOMA DE MUESTRA

En cuanto a la toma de muestras de suelo, se puede decir que no se considerópertinente la ejecución de sondeos en la zona de estudio, teniendo en cuenta quelas características de resistencia de los materiales de los macizos rocosos no sonlos que controlan el problema.

La anterior información puede ser válida, si se tiene en cuenta que la toma demuestra en el macizo nos daría información de la roca intacta, sin embargo seaprecia con un simple reconocimiento que los materiales que fallan son los queestán más expuestos, es decir aquellos sobre los cuales la meteorización es másfuerte.

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Por otro lados esta la justificación económica, ya que por ser materiales muycompetentes en estado intacto, requerirían maniobras de perforación dispendiosay costosa, las cuales se salen del alcance de este trabajo.

Las características de diversos materiales están tabuladas y disponibles en librostécnicos y pueden ser utilizadas siempre y cuando se aplique el criterio adecuado.

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6. CONCLUSIONES

La evaluación técnica de cualquier proyecto de ingeniería debe tenermás de una alternativa de diseño, teniendo en cuenta en todomomento el beneficio-costo, refiriéndose al costo no solo como laparte económica, sino como al costo social y ambiental.

Los criterios de evaluación de impacto ambiental, deben obligar aseleccionar el tipo de intervención de entornos naturales, en funcióndel impacto que esta genere

Una ladera intervenida siempre buscara la condición de equilibrio quetenía antes de la intervención luego, en la fase de diseño de obra sedeben de estudiar las medidas geotécnicas que compensen la perdidade las condiciones de resistencia, cobertura manejo de agua,estabilidad entre muchas, que tenía antes de iniciar a la obra.

La geotecnia como ciencia y técnica, utiliza insumos de otras cienciaspara dar solución a los problemas del comportamiento del suelo.

Mediante el método observacional, se puede dar una aproximaciónmuy real a las condiciones que gobiernan la falla de talud de corte delsitio conocido como el paso en la vía bogota-girardot.

Se debe exigir la buena práctica de la ingeniera a los profesionalesinvolucrados en los proyectos, ya que el haberla perdido generasobrecostos al proyecto y pone en riesgo la vida de las personas.

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En la ingeniera por lo general es más costoso remediar una obrafallada, que diseñarla, construirla y mantenerla bien desde el principio.

Las medidas de estabilización de procesos de remoción en masa nosiempre requieren de procedimientos complicados de cálculo, enmuchas ocasiones es más importante la comprensión delcomportamiento de la obra y la experiencia del geotecnista para darsolución al problema

Por medio de los análisis realizados, se puede decir que la decisión deintervenir la ladera para darle paso a la segunda calzada de la vía nofue la más acertada. Con un sencillo análisis cinemático como el quese llevó a cabo e este trabajo se hubieran apreciado las fallas planaresy en cuña, que podrían generar caída de bloques a la vía.

Las técnicas de estabilizaciones que se han venido implementando enla ladera del sitio el paso no son las más adecuadas, manifestándosepor las constantes fallas en los recubrimientos del concreto y lascaídas del bloques.

El estudio de estabilidad llevado a cabo, plantea mejorar lascaracterísticas de resistencia y de flujo de las rocas limolitas,mediante inyecciones de lechada y drenes, así como la estabilizaciónde las rocas areniscas, mediante enmallado con cables de acero.También propone la instalación de barreras dinámicas, para evitar laposible caída de bloques aislados sobre la vía.

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Aun cuando el método observacional simplifique el análisis deprocesos geotécnicos, si se cuenta con el tiempo y los recursos ocuando la magnitud del problema sea muy grande, se debe realizar elanálisis con los parámetros reales de las variables del sitio.

Geomenbrana de pavco hace parte de la solución para el problema dedrenajes y los taludes.

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7. BIBLIOGRAFIA

file:///C:/Users/userr/Pictures/Resolucion%20ambiental%20tramo%20loboguerro-mediacanoa.pdf

http://www.invias.gov.co/index.php/historico-cartelera-virtual/doc_download/571-construccion-doble-calzada-buga-buenaventura

file:///C:/Users/userr/Downloads/INFORME%2094+650%20V0%20050213%20(3).docx

file:///C:/Users/userr/Downloads/20121019190942_s_1.pdf

https://snt149.afx.ms/att/GetAttachment.aspx?file=7151d095-d4c9-4ed9-b3b6-28846df5a4dd.pdf&ct=YXBwbGljYXRpb24vcGRm&name=MjAxMjAzMTMxMzEyNDZfc18xLnBkZg_3d_3d&inline=0&rfc=0&empty=False&imgsrc=&cid=179e120bade4d522&shared=1&entryPt=download&biciPrevious=b365a30a-04e0-4c93-8cb8-c57547290488_00187912c27_5699&hm__login=amapaleo&hm__domain=hotmail.com&ip=10.148.174.8&d=d4175&mf=0&hm__ts=Thu%2c%2020%20Feb%202014%2012%3a08%3a40%20GMT&st=amapaleo&hm__ha=01_0d9da31970bfffdd3cc4de2bf8f462a9dd82a10fba502b433f44d5cfc6d8b0aa&oneredir=1

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ftp://ftp.ani.gov.co/Cuarto%20de%20Datos%20Lobo%20-%20Buga%20corta/2.%20Contratos%20Puntos%20Criticos%20UNGRD/Estudios%20y%20dise%C3%B1os%20PR%2094+650%20V0/INFORME%2094+650%20V0%20050213.docx

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Evaluación del impacto ambiental conceptos y métodos- Luis EnriqueSánchez

Tendencias de la investigación en INGENERÍA AMBIENTAL- Gladis EstelaMorales Mira

Ingeniero JULIO ALBERTO GARCIA OLIVEROS

Técnicos geomenbrana pavco