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ÍNDICE DE MODIFICACIONES

Índice de Revisión Sección Modificada

Fecha Modificación Observaciones

00 2004-10 Versión Original

01 2004-11 Comentarios realizados por el Supervisor

REVISIÓN Y APROBACIÓN

Número de revisión 01 Responsable por elaboración Nombre Sonia Niebles Firma

Nombre Jairo A. Espejo M. Firma

Responsable revisión Nombre Rodolfo Franco Firma

Nombre Jairo A. Espejo M. Responsable por aprobación Nombre César R. Pineda. Director del Proyecto Firma

Fecha 2004-11

EMPRESA PROPIETARIA DE LA RED – EPR

ESTUDIO GEOTÉCNICO Y CLASIFICACIÓN DE SUELOS EN LA LÍNEA DE TRANSMISIÓN SIEPAC

INFORME FINAL REVISIÓN 01

TOMO VII – PANAMÁ

TABLA DE CONTENIDO

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1. CARACTÉRISITCAS DEL PROYECTO 1-1 1.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO 1-1 1.2 LOCALIZACIÓN Y GEOREFERENCIACIÓN 1-1

2. ALCANCE Y OBJETIVOS 2-1 3. ESTUDIO GEOLÓGICO 3-1

3.1 METODOLOGÍA 3-1 3.1.1 Geología Regional 3-2 3.1.2 Geología del Corredor 3-4 3.1.3 Zonas Homogéneas 3-7 3.1.4 Riesgos 3-23 3.1.5 Recomendaciones para Zonas de Riesgo Medio a Alto 3-26

3.2 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 3-27 3.3 PENDIENTES DEL TERRENO 3-27

3.3.1 Clasificación 3-28 3.3.2 Metodología 3-29

4. ESTUDIO GEOTÉCNICO 4-1

4.1 ESTUDIO DE SUELOS 4-1 4.1.1 Investigaciones de Campo 4-1 4.1.2 Ensayos de Laboratorio 4-1

4.2 CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS 4-2 4.3 PARÁMETROS GEOMECÁNICOS 4-2

4.3.1 Parámetros de Resistencia 4-2 4.4 DETERMINACIÓN DE CAPACIDAD PORTANTE 4-3

4.4.1 Criterios 4-3 4.4.2 Análisis de Estabilidad y Deformación para Cimientos Superficiales 4-4 4.4.2.1 Cálculo de capacidad portante 4-4 4.4.2.2 Cálculo de capacidad portante en funcion del SPT. 4-5

4.5 ANÁLISIS QUÍMICO DEL SUELO DE FUNDACIÓN 4-6

4.5.1 Acidez de los Suelos 4-6 4.6 SUELOS EXPANSIVOS 4-8 4.7 TIPOS DE FUNDACIÓN 4-8

4.7.1 Parrilla Metálica 4-8 4.7.2 Zapata de Concreto 4-9 4.7.3 Cimiento sobre Relleno de Repartición 4-9 4.7.4 Fundación del Tipo Platea 4-9 4.7.5 Fundación Profunda 4-9

4.8 SELECCIÓN DEL TIPO DE FUNDACIÓN 4-9 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5-1

5.1 ESTUDIOS DE GEOLOGÍA 5-1 5.2 RECOMENDACIONES PARA ZONAS DE RIESGO ALTO 5-1 5.3 SISTEMAS DE CIMENTACIÓN 5-3 5.4 TRATAMIENTO DE ZONAS ESPECIALES 5-4

5.4.1 Nivel de Fundación Mínimo 5-4 5.4.2 Control en Suelos Expansivos y Zonas Erosionables 5-4

5.5 OTRAS RECOMENDACIONES 5-5 6. LIMITACIONES 6-1 7. BIBLIOGRAFÍA 7-1

ANEXOS Anexo A. Mecánica de suelos - Resumen de los ensayos de laboratorio (perfil estratigráfico) - Ensayos de laboratorio Anexo B. Resistividad - Medidas de resistividad - Mapa de resistividad Anexo C. Memorias de cálculo de capacidad portante - Sectorización por capacidad portante (planos) Anexo D. Geología - Mapa geológico-geotécnico - Mapa pendientes del terreno

INFORME FINAL REVISIÓN 01 TOMO VII – PANAMÁ

ÍNDICE DE TABLAS

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Tabla 3.1 Fotografías aéreas interpretadas 3-1 Tabla 3.2 Estratigrafía general de Provincia de Chiriquí 3-2 Tabla 3.3 Columna estratigráfica corredor de ruta 3-4 Tabla 3.4. Zonas de susceptibilidad a erosión y movimientos en masa 3-26 Tabla 3.5 Clasificación de pendientes 3-29 Tabla 4.1 Resumen de ensayos de laboratorio 4-2 Tabla 4.2 Clasificación del grado de corrosión 4-7 Tabla 4.3 Nivel de ataque por corrosión 4-7 Tabla 4.4 Relación entre el potencial de cambio volumétrico y 4-8 Tabla 4.5 Selección del tipo de fundación 4-1 Tabla 5.1 Resumen de vértices con algún tipo de riesgo 5-2

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ÍNDICE DE FIGURAS

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Figura 3.1 Andesitas altamente diaclasadas con meteorización esferoidal (PI-3) 3-8 Figura 3.2 Montañas en roca volcánica, pendientes 30-35° 3-9 Figura 3.3 QA en alrededores de PI 4d – PI 4C 3-10 Figura 3.4 Inestabilidad de márgenes en río Caña Blanca 3-11 Figura 3.5 Deslizamientos planares en laderas disectadas por el río Pavón 3-12 Figura 3.6 Cruce de río Escarrea 3-13 Figura 3.7 (QA). Abanico aluvial medianamente consolidado 3-14 Figura 3.8 (QA). Abundantes bloques superficiales de roca 3-14 Figura 3.9 Relieve plano a ligeramente inclinado (QA) 3-16 Figura 3.10 Cruce de abanico aluvial, con remanentes de rocas sedimentarias en tramo río Cochea (PI8C) 3-17 Figura 3.11 Terrazas aluviales río Piedras 3-17 Figura 3.12 Panorámica meseta de Chorcha 3-19 Figura 3.13 Panorámica PI11 - PI 12, ver bloques de roca superficial 3-19 Figura 3.14 Panorámica PI 15 – PI 14. Desde este sitio se observa relieve colinado dominante hacia el occidente 3-20 Figura 3.15 Colinas bajas en piedemonte de cerro Chorcha 3-21 Figura 3.16 Colinas bajas entre PI 11 – PI 12 (K93), alturas medias 30-40m 3-21 Figura 3.17 Zona 4, relieve de colinas (PI20) y montañas al fondo (hacia PI19) 3-23 Figura 3.18 Zonificación de Amenaza Sísmica en Panamá 3-24 Figura 3.19 Principales edificios volcánicos en Panamá (SINAPROC) 3-25

INTRODUCCIÓN Se presentan en éste documento los resultados del estudio final de geotecnia y clasificación de suelos en la línea de transmisión SIEPAC, realizado para las torres que conforman la línea de Transmisión Eléctrica, a 230 kV, en el tramo correspondiente a la Republica de Panamá. Las actividades en este país se iniciaron el día 30 de abril, con una reunión de presentación en la que participaron el supervisor designado de la Entidad Propietaria de la Red, EPR, y los funcionarios de ETESA encargados de la Coordinación y soporte para la ejecución de los trabajos y los ingenieros de Consultoría - Panamá. La primera actividad en campo fue la entrega por parte de ETESA de los sitios de exploración; se visitaron los vértices materializados y los puntos en tangencia que a juicio de ETESA presentaban características especiales como los cruces de ríos, la llegada a la subestación Veladero y otros. El trabajo de campo se conformó de dos actividades principales, el reconocimiento de geología y geotecnia y el estudio de suelos. • Reconocimiento de geología y geotecnia: El trabajo de campo consistió en la

visita e inspección a cada uno de los puntos de inflexión y puntos intermedios detectando zonas con taludes de cortes, afloramientos rocosos y demás sitios que proporcionaron información de interés dentro del área preestablecida de trabajo, 500m a lado y lado del eje de la línea. Esta actividad se terminó el 25 de mayo de 2004.

• Estudio de suelos: para la exploración de los sitios se utilizó como metodología

principal de sondeo el ensayo de penetración estándar (SPT) con martillo de 140 libras. En los sitios donde no se pudo aplicar el SPT, se busco realizar la descripción general del perfil realizando exploraciones a cielo abierto. Simultáneamente se realizó la prueba de resistividad por el método Wenner, de acuerdo con la norma IEEE STD 81-1983. En la medida que se ejecutaron los sondeos, se iban realizando las pruebas de laboratorio a las muestras obtenidas. Esta actividad se terminó el 25 de junio de 2004.

La cantidad de ensayos realizados fue menor a la estimada para la preparación del contrato debido a las características de los suelos encontrados. Cuando ya se habían terminado los trabajos de campo y por solicitud de la EPR, debido a no lograr un acuerdo razonable para los derechos de servidumbre con la comunidad indígena Ngöbe Buglé, se dispuso la ejecución de una variante para

evitar el paso por la comarca indígena. Por tal motivo la comisión de suelos permaneció disponible hasta que se definió el trazado de dicha variante, que finalmente contempló cinco nuevos vértices entre los denominados V_13 y V_15, que desplazaron el corredor de la línea hacia el sur. La cantidad final de sitios evaluados fue de cuarenta y seis (46), de los cuales treinta y dos (32) fueron vértices, un vértice (1) eliminado con la variante y trece (13) sitios ubicados en los tramos en tangente donde la distancia de vértices superó cinco (5) kilómetros y en los cruces de los ríos Piedras y Chiriquí. Con las actividades de campo y laboratorio se determinaron las características geológicas y geomecánicas del subsuelo; en oficina se llevó a cabo el análisis de estabilidad y deformación para determinar la capacidad portante admisible del suelo y la selección del tipo de fundación, así como la sectorización por capacidad portante. Como resultado se elaboró este documento que incluye un resumen de las actividades realizadas, análisis de los resultados obtenidos y las conclusiones y recomendaciones del caso.

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1. CARACTÉRISITCAS DEL PROYECTO 1.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO El “Estudio Geotécnico y Caracterización de Suelos en la Línea de Transmisión SIEPAC” en la República de Panamá, busca la determinación de las características geológicas y geotécnicas del corredor por donde se desarrolla el trazado de la línea SIEPAC, mediante la ejecución de sondeos en los vértices y la caracterización geológica por reconocimiento directo del área de interés. 1.2 LOCALIZACIÓN Y GEOREFERENCIACIÓN El trazado de la línea en la república de Panamá se desarrolla de occidente a oriente, empezando en la frontera con Costa Rica, sector denominado Los Planes del Distrito de Renacimiento, atraviesa prácticamente la totalidad de la Provincia de Chiriquí con un rumbo sur-oriente, hasta la localidad de Pueblo Viejo en el Distrito de Tolé, donde se encuentra localizada la subestación Veladero y donde finaliza el proyecto SIEPAC. En general el trazado atraviesa por zona montañosa, los primeros 78 kilómetros corresponden a un corredor nuevo que ocupa diversos tipos de terrenos cuya vocación se reparte entre la agricultura y la ganadería. A partir del kilómetro 78 el corredor es paralelo a dos líneas eléctricas existentes a 230 kV, las cuales se denominan “Guasquitas – Veladero” y “Fortuna - Veladero” de propiedad de ETESA

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2. ALCANCE Y OBJETIVOS El propósito fundamental de este estudio es el de recopilar la mayor cantidad de información posible que le permita a la EPR obtener ofertas razonables de parte de los participantes en la licitación “llave en mano” de la línea y de las bahías de subestación, al reducir los niveles de riesgo que los futuros oferentes puedan valorar si conocen en mayor grado o profundidad las características geológico y geotécnicas alo largo de la ruta de la republica de Panamá. El estudio tiene como alcances: Reconocimiento geológico y geotécnico de la ruta • Mapeo geológico del corredor • Perfil geotécnico de la ruta • Identificación de zonas de falla potencial o ya fallada • Investigación del subsuelo • Ensayos de laboratorio geotécnico • Clasificación de suelos para propósitos de fundaciones • Recomendaciones técnicas para el diseño de fundaciones • Informe final.

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3. ESTUDIO GEOLÓGICO 3.1 METODOLOGÍA En el análisis geológico y geomorfológico de la línea SIEPAC, así como en la identificación de zonas de riesgo, se cumplieron las siguientes etapas de trabajo. • Recolección y análisis de información. Se compiló información suministrada por

ETESA: - Cartografía y coordenadas planas de puntos de inflexión del corredor de ruta,

2004. - Estudio de Impacto Ambiental para el corredor de ruta, elaborado por la empresa

Soluziona, 2004. Otra documentación obtenida en la ciudad de Panamá:

- Mapa Geológico de Panamá, escala 1:250.000. Ministerio de Comercio e

Industria, 1991. - Mapa de Geología y Geomorfología, escala 1:50.000. Comisión de Reforma

Agraria de Panamá, 1966. - Mapa de Distribución de Epicentros Sísmicos en Panamá y Alrededores: 1904-

1983. - Imagen de satélite de Panamá, escala 1:100.000. - Fotografías aéreas de cruces de ríos principales (ver Tabla 3.1).

Tabla 3.1 Fotografías aéreas interpretadas

Vuelo N° Fotos Escala Descripción

L15 R-12 1544-1547 1:20.000 Cruce río Chiriquí L14 R-12 1436-1438 1:20.000 Cruce río Cochea L14 R-12 1432-1434 1:20.000 Cruce río David L3A R-76 65-67 1:30.000 Cruce río Gariche

• Reconocimiento del corredor de ruta. En compañía del personal de ETESA-EPR,

se visitaron los puntos de inflexión y se identificaron sus accesos. • Reconocimiento geológico – geomorfológico. Se realizó un recorrido detallado

del corredor de ruta, identificando, corroborando y complementando la información geológica-geomorfológica existente. También se identificaron y se ubicaron en planos (escala 1:50.000), sitios de potencial inestabilidad geológica y procesos morfodinámicos activos.

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• Interpretación de imagen de satélite y fotografías aéreas (ver Anexo A). • Elaboración de mapa geológico y memoria. 3.1.1 Geología Regional El corredor de ruta de la línea de transmisión SIEPAC, en el tramo Panamá, atraviesa el costado sur occidental de este país (provincia Chiriquí), en las estribaciones sur occidentales de la cordillera Central. El basamento consta de cuatro grandes unidades lito estratigráficas: - Intrusiones de carácter múltiple (gabros hasta granodioritas). - Rocas volcánicas proximales (lavas) en estribaciones altas. - Rocas volcánicas dístales (aglomerados) en estribaciones bajas. - En zonas costeras existen rocas sedimentarias detríticas (areniscas y lutitas). La geología y geomorfología regional se caracterizan por un ambiente volcánico pliocuaternario, procedente de un sistema de volcanes localizados al norte de la línea, cuya mayor influencia se presenta de los volcanes Barú y Colorado. Una sucesión lito estratigráfica general del área de estudio, se define en la Tabla 3.2.

Tabla 3.2 Estratigrafía general de Provincia de Chiriquí

Periodo (m.a.) Descripción

0.5 – reciente

Productos volcánicos del Barú: lavas, avalanchas de escombros, deslizamientos, domos y flujos piroclásticos. Productos volcánicos del Colorado: lavas, avalanchas de escombros, deslizamientos, domos y flujos de piroclastos. 1.7-1.2 Basamento: rocas volcánicas en facies proximales y dístales, intruidas por cuerpos ígneos de composición variable; sedimentos marinos.

65-35 m.a.

Rocas sedimentarias, correspondientes a intercalaciones de areniscas y lutitas.

La parte occidental de la provincia de Chiriquí, se caracteriza por la presencia de complejos volcánicos cuaternarios, alineados en dirección NW-SE: Colorado y Barú, cuyos eventos han generado gran parte de la geología reciente en esta provincia. Estos volcanes poseen características morfológicas que indican actividad reciente, probablemente pleistoceno, para el Colorado e histórica o subhistórica para el Barú

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(IRHE-BID-OLADE, 1985; Restrepo, 1987); la última erupción del Barú se remonta a 700 años atrás1. Volcán Colorado. Es un estrato volcán muy complejo, afectado por tectónica distensiva, procesos erosivos y deslizamientos. Edad probable: 1.7-1.2 m.a. (Geovulcanología de Barú, IRHE-OLADE, 1975). La parte más antigua está constituida principalmente por lavas andesíticas y las fases sucesivas se caracterizan por material piroclástico. Su última actividad volcánica corresponde al emplazamiento de domos de lava al interior de la depresión central, con escasos depósitos piroclásticos asociados. Volcán Barú. Es el punto geográfico más alto del país (3474 msnm); el Barú tuvo una fase inicial hace 0.5 m.a. y su actividad continuó hasta tiempos precoloniales. Es un edificio volcánico complejo, formado por un estrato cono antiguo lávico, cortado por fallas distensivas y deslizamientos que han generado grandes depósitos de avalanchas de escombros, formando una gran depresión con forma de herradura. La actividad volcánica del Barú se reinició dentro de la depresión, formándose un gran cono cortado por varios cráteres que emitieron flujos de lava, depósitos de piroclastos y un domo de lava. El volcán Barú es mucho más joven que el volcán Colorado (0.5 m.a. – reciente). Dataciones de C14 indican que la mayoría de depósitos de piroclastos emitidos después de la formación de la depresión central, son de edad inferior a 12.400 años. En la historia eruptiva del Barú se tiene un primer periodo correspondiente a la formación del edificio volcánico principal, en el cual las lavas son más abundantes que los productos piroclásticos. Este primer periodo termina con una fase tectónica y derrumbes que modifican profundamente la estructura del volcán, produciendo una ancha depresión central. Un segundo periodo corresponde a las erupciones sucesivas que formaron el edificio volcánico ubicado en el interior de la depresión central. • Geología Estructural El Istmo de Panamá está situado sobre una microplaca tectónica denominada Bloque Panamá (Kellog et al., 1985, 1989). Esta miniplaca se encuentra rodeada por tres grandes placas tectónicas: Placa Caribe al norte, Placa Nazca al sur y Placa Cocos al suroeste. El Golfo de Chiriquí se ubica en la margen continental SW del Istmo de Panamá. En esta zona ocurre subducción de la placa de Coco. A nivel superior existen una serie de fallas de rumbo sinestral que se presentan tanto en tierra como debajo del fondo 1 http://volcanbaru.com/sismos/volcanes

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marino, con rumbo WNW-ESE (Kola y Mann, 1990). Una de estas fallas, conocida como falla de Chiriquí, se considera como una extensión longitudinal de Costa Rica (Okaya y Ben Abraham, 1987; Corrigan et al., 1990). 3.1.2 Geología del Corredor El paso del corredor de ruta se realiza a través de rocas de edad terciario, de origen sedimentario y volcánico, y depósitos cuaternarios de origen aluvial y coluvial principalmente. La información secundaria de tipo geológico del país es bastante reducida, por lo que las descripciones estratigráficas de las diferentes unidades que atraviesa la línea, se limitan a la bibliografía compilada y observaciones de campo. La Tabla 3.3 muestra la posición estratigráfica de las unidades litológicas encontradas en el corredor de ruta.

Tabla 3.3 Columna estratigráfica corredor de ruta

Rocas Volcánicas y depósitos Rocas sedimentarias Nomenclatura Periodo

Grupo Formación Grupo Formación Símbolo Qal

Aluviones recientes

Qt

Terraza aluvial

Qc

Depósitos coluviales

QA

Barú: Abanico Aluvial

Pl/Ps-CV

Cuaternario

Cerro Viejo

TM-CAVi Cañazas Virigua

TM-SPb San Pedrito Boró

To-Seus

Senosri Uscari

To-SEga

Senosri Uscari

Galique

TEO-To

Terciario

Tonosí Tonosí

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• Rocas sedimentarias - Grupo Tonosí, Formación Tonosí (TEO-To). Rocas sedimentarias conformadas principalmente por intercalaciones de lutitas y areniscas. Afloran al norte de David, como colinas elongadas en dirección NEE-SWW, entre PI 7B – 3 km aproximadamente al oriente de PI9. - Grupo Senosri – Uscari: Afloran en el límite oriental de la provincia de Chiriquí, en contacto fallado con rocas volcánicas del Terciario Medio. Tienen una extensión de 80km en dirección NW-SE y ancho de 40km. Desarrollan un relieve de colinas altas y bajas, con pendientes medias entre 15-25°. Formación Galique (TO-SEga): estratos sedimentarios de areniscas, lutitas, tobas, limonitas y areniscas con fósiles. Afloran entre 4km al oeste de PI 10A – Río Santiago (3.5 km al oeste de PI 19). • Rocas volcánicas - Formación San Pedrito (TM-SPb). Son rocas volcánicas del Terciario (Mioceno).

Se reportan en forma localizada al oeste del río San Félix (cercanías a PI 16) y al sureste de la población San Juan (por fuera del corredor de ruta). Son andesitas, basaltos, lutitas, sedimentos epiclásticos, conglomerados y brechas volcánicas.

- Formación Virigua (TM-CAVi). Conjunto no diferenciado de rocas volcánicas, correspondientes a andesitas, basaltos, brechas, tobas, y sedimentos volcánicos. Se observan entre PI 1 – PI 4D y entre río Santiago (3.5km al oeste de PI 19) – PI 22.

• Depósitos cuaternarios Formación Barú (QA). Abanicos aluviales coalescentes, provenientes de actividad volcánica de los volcanes Barú y Colorado, principalmente. Estos depósitos están compuestos principalmente por fragmentos de basaltos, andesitas, conglomerados, aluviones, coluviones, lodolitas. Terrazas aluvial (Qt1,2…), plano aluvial (Qal). Depositados por cuerpos de agua de importancia, cruzados por la línea, como: ríos San Félix, Fonseca, Gualaca, Chiriquí, David, Piedras, Escárrea, Gariche, Chiriquí Viejo.

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• Geología estructural - Fallas El rasgo estructural más destacado en la provincia de Chiriquí, más concretamente en el área de influencia del corredor de ruta, es la falla regional Chiriquí, que pasa al sur del corredor de ruta. El sector más cercano a su influencia se localiza en los PI8A-PI8C, con dirección NWW-SEE, y se extiende hasta la frontera con Costa Rica. Se presentan también sistemas de falla satélites en dirección NW-SE y NE-SW, que se detectan con mayor facilidad sobre el sedimentario de la Formación Galique (ver Mapa Geológico). - Plegamientos En el área del corredor de ruta no se presentan estructuras de pliegues; sin embargo se identifica estratificación en rocas sedimentarias de las Formaciones Galique y principalmente Tonosí. En cercanías a la población de David, aflora la Formación Tonosí con estratificación al NE. De igual manera se presenta estratificación en las rocas de la Formación Galique, ubicadas al oriente del río Chiriquí. - Otras discontinuidades estructurales Sobre la Formación Galique, principalmente entre el oriente del río Corrales y el río Fonseca, se presenta alta influencia de un sistema de diaclasas de dirección NS, las cuales se identifican claramente en la imagen de satélite. También se pueden identificar estructuras cónicas asociadas a formaciones volcánicas, como sucede en alrededores del PI15. • Geomorfología El terreno atravesado por el corredor de ruta, comprende varios tipos de modelado, relacionados con su origen: - Modelado de origen deposicional Corresponde a grandes zonas conformadas por abanicos aluviales, provenientes de anteriores eventos volcánicos. Desarrollan relieves planos a ligeramente ondulados, con fuerte disección de ríos de carácter torrencial. Se observa este fenómeno principalmente, en el costado occidental de la línea, entre PI 1 – PI9.

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También se presentan geoformas de origen aluvial de acción erosiva y deposicional de ríos de importancia, como son ríos Chiriquí, Gualaca, Cochea y Piedras, entre otros. - Modelado volcánico Las geoformas asociadas a origen volcánico no son dominantes en este territorio, sin embargo se identifican dos sectores que presentan drenaje radial centrífugo, en los PI15 y al oriente del PI 17. El material parental corresponde a andesitas y basaltos. - Modelado estructural Está restringido al sector donde afloran rocas de la Formación Tonosí, las cuales corresponden a un relieve aislado, con estratificación bien definida en dirección NE; también se identifica influencia por el paso de la Falla Chiriquí. Este relieve se presenta entre PI 7B y 3km al oriente de PI 9. - Modelado estructural-denudativo Corresponde al relieve desarrollado por las rocas sedimentarias de la Formación Galique, que sufren un proceso de erosión y desarrollo de relieve colinado, y desarrollo de procesos erosivos como terracetas, y pequeños deslizamientos. Este modelado se observa desde 3km al occidente de PI 10ª hasta PI22. 3.1.3 Zonas Homogéneas Con base en criterios litológicos y geomorfológicos, se realizó una sectorización del corredor de ruta, de la cual se obtuvieron cuatro zonas homogéneas, que se describen a continuación. • Zona 1. PI 1 – Río Piedras (3.5km al oriente de PI 4D) • Zona 2. Río Piedras (3.5km al oriente de PI 4D) - 3.3km al oeste de PI 10A • Zona 3. 3.3km al oeste de PI 10A – río Santiago (2km al oriente de PI 19) • Zona 4. Río Santiago (2km al oriente de PI 19) – PI 22 • Zona 1. PI 1 – Río Piedras (3.5km al oriente de PI 4D) Inicia en la frontera con Costa Rica (PI1), atravesando poblaciones como Dominical, Salitral, La Maquenca, hasta llegar al norte de Cuchilla; atraviesa importantes cuerpos de agua como los ríos Chiriquí Viejo, Pavón, Cueta, Gariche y Escarrea, hasta llegar a la margen derecha del río Piedras. Se realizó una subdivisión (Subzona 1A), que va desde un kilómetro al este de PI-4 (aproximadamente K16+800) hasta k32+000.

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- Descripción litológica. Esta unidad se ubica sobre rocas volcánicas de la Formación Virigua (TM-CAVi); son basaltos y andesitas con intenso grado de fracturamiento y meteorización esferoidal (ver Figura 3.1). Desarrolla suelos pardo rojizos y areno arcillosos.

Figura 3.1 Andesitas altamente diaclasadas con meteorización esferoidal (PI-3)

• Subzona 1A. Está delimitada entre un kilómetro al sureste de PI 4 y 500m al

oriente de PI 4D, atravesando los PI 4, PI 4B, PI 4C, PI 4D. Se define como un sector donde afloran las rocas volcánicas de la Formación Virigua (TM-CAVi) y abanico aluvial (QA), muchas veces, sin poderse definir con precisión en todos los valles, los contactos entre una y otra unidad. Los afloramientos son puntuales, en forma de ventanas donde los ríos han entallado y alcanzan la superficie del paleo-relieve. Esto significa que el material volcánico se encuentra suprayacido por el abanico aluvial, y en algunos sitios puede aflorar, por efectos de erosión del abanico.

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- Descripción geomorfológica. Las rocas volcánicas de toda la zona desarrollan un relieve de colinas altas, vertientes disectadas con pendientes que varían entre 15° en alrededores de Dominical. Hacia el oriente, atravesando una zona de fallas de dirección NE-SW y NW-SE, el relieve se hace más montañoso, con pendientes de 30-35°, filos agudos y angostos (entre Dominical y río Chiriquí Viejo), ver Figura 3.2.

Figura 3.2 Montañas en roca volcánica, pendientes 30-35° En la subzona 1A se identifican sectores de abanico aluvial, de relieve plano a ligeramente inclinado, estables, baja susceptibilidad a procesos erosivos y fenómenos de remoción en masa, ver Figura 3.3. Sin embargo, hacia los cruces con los ríos Escarrea, Gariche y Pavón, se presenta alto grado de disección de estos abanicos, y alta susceptibilidad a movimientos en masa, provocados por socavación local y desprendimientos, tanto cicatrizados como recientes. A continuación se describen los cruces de los ríos, que se considera deben ser tenidos en cuenta por riesgo a movimientos en masa.

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Figura 3.3 QA en alrededores de PI 4d – PI 4C - Cruce de río Caña Blanca. Tiene un cauce de 7-9 m de ancho, de carácter torrencial, cauce conformado por clastos subredondeados a subangulares de andesitas porfiríticas, con diámetros entre 10-100cm. Las márgenes de este río se encuentran afectadas por desplomes ocasionados por socavación e incremento de humedad durante las épocas de lluvia, quedando desprotegidos de vegetación y expuestos a mayor acción erosiva. Este cruce es considerado de alta susceptibilidad a movimientos en masa (ver Figura 3.4).

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Figura 3.4 Inestabilidad de márgenes en río Caña Blanca - Cruce río Pavón.

Zona de laderas muy escarpadas, pendientes mayores a 30°; a nivel superficial se observa material suelto, con evidencias de deslizamientos de tipo planar, originados a lo largo de fracturas de las rocas y discontinuidades heredadas en suelos residuales. Esta zona parece estar afectada por fallamiento, alcanzándose a observar facetas triangulares en las laderas de la margen derecha del río. Las cimas de las laderas son filos angulares afectados por deslizamientos, con alturas entre 50-100m. Esta zona es de alta susceptibilidad a movimientos en masa (ver Figura 3.5).

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Figura 3.5 Deslizamientos planares en laderas disectadas por el río Pavón - Cruce de río Cueta. Laderas con pendientes entre 20-30°; no son taludes abruptos pero se consideran de alta susceptibilidad a deslizamientos.

- Cruce río Gariché. Se encuentra encañonado, con taludes de 60° de pendiente; se considera alta susceptibilidad a movimientos en masa; las torres deben ubicarse alejadas por lo menos a 70m escarpes de los taludes.

- Cruce de río Escarrea. En sus márgenes se tienen taludes verticales de 25m de altura. Las cimas presentan relieve ligeramente ondulado. Alto grado de disección del terreno y alta susceptibilidad a movimientos en masa en forma de desplomes, en cercanías a las márgenes del río (ver Figura 3.6). Para el diseño se recomienda la ubicación de una torre intermedia, en la cima de la colina observada en la Figura 3.6, o en una similar.

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Figura 3.6 Cruce de río Escarrea • Zona 2. Río Piedras (3.5km al oriente de PI 4D) - 3.3km al oeste de PI 10A

(PI 5B – PI 9) Corresponde a un tramo de 42 kilómetros aproximadamente; geográficamente se delimita por el cruce de la línea con el río Piedras hasta llegar al plano aluvial de los ríos Chiriquí y Gualaca. Se atraviesan los PI 5B – PI 9.

- Descripción litológica. Esta unidad corresponde a un dominio de depósitos cuaternarios, representados en mayor magnitud por abanicos coalescentes provenientes de eventos de los volcanes Colorado y Barú. Estos eventos volcánicos generaron en el pasado la ocurrencia de abanicos que se entremezclan y cubren parcialmente el material parental dejando un relieve residual rodeado de aluviones, que corresponde a rocas sedimentarias del Terciario (TEO-To), cuya presencia en la unidad permite subdividir esta unidad como subzona 2A, al igual que los depósitos de origen aluvial (Qal), subzona 2B. Los abanicos aluviales (QA) corresponden una unidad muy homogénea de depósitos medianamente compactos, conformados por matriz arenosa, meteorizada (40%), con bloques subangulares a subredondeados de roca volcánica (60%) como andesitas porfiríticas y basaltos principalmente; diámetros entre 3cm – 1.5m. Toda la superficie cuenta con abundantes bloques de roca (ver Figura 3.7 y Figura 3.8).

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Figura 3.7 (QA). Abanico aluvial medianamente consolidado

Figura 3.8 (QA). Abundantes bloques superficiales de roca

QAQA

3-15

• Subzona 2A. Corresponde al tramo entre 500m al NW de PI 7B hasta 3km al sureste de PI 9, comprendiendo el cruce de los PI 7B, PI 8AA1, PI 8C, PI 9. Rocas sedimentarias del Terciario (TEO-To). Conformadas por intercalaciones de areniscas y lutitas, con alto grado de meteorización y fracturamiento, puede observarse meteorización esferoidal. Afloran entre el río Piedras y el río Chiriquí, conformando una barrera para los abanicos aluviales en dirección NWW-SEE. Desarrollan suelos residuales arenosos, rojizos, con una capa superficial de tamaño gravilla, clastos angulares producto de la meteorización y desarrollo de suelo in situ. Se identifica en ente sector la influencia de trazos de falla, principalmente lo afecta la Falla Chiriquí, con una orientación similar al alineamiento de esta unidad, es decir, NWW-SEE. • Subzona 2B Comprende los tramos entre 3.5km al oriente de PI 4D- 900m al occidente de PI 5B (tramo de 900m, depósitos aluviales del río Piedras), 3km al sureste de PI 9 – 3.2km al sureste de PI 10A (tramos de 3.6km, depósitos aluviales de los río Chiriquí y Gualaca). Depósitos cuaternarios de origen aluvial como barras de cauce y niveles de terrazas, en ríos de carácter torrencial como Piedras, Chiriquí y Gualaca. En el cruce del río Piedras se atraviesa una zona aluvial de aproximadamente un km de ancho, correspondiente a dos niveles de terraza aluvial; el talud en su margen izquierda es vertical de 20-25m de altura aproximadamente; en la margen derecha tiene una altura entre 35-40m. El cruce con los río Chiriquí y Gualaca, es de 3.7 km aproximadamente, que corresponde al plano aluvial de estos; en medio de ellos se presenta una terraza aluvial de un kilómetro de ancho, permitiendo la ubicación de torres intermedias; sobre la margen derecha del río Chiriquí se cruzan depósitos aluviales; se atraviesan también terrazas aluviales de los ríos Soles y Majagua. - Descripción geomorfológica. Esta unidad comprende un dominio de abanicos

aluviales coalescentes, que cuentan con un relieve y patrón de drenajes bien definido, permitiendo realizar una delimitación cartográfica confiable.

El patrón de drenaje es subparalelo en dirección NW-SE, generado por la disección de abanicos aluviales coalescentes, en dirección de la pendiente del terreno que

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provienen de un drenaje regional radial del volcán Barú; existen algunos drenajes que generan disección profunda, con taludes de pendientes mayores a 30°, como es el caso del río Piedras. Los abanicos aluviales coalescentes son terrenos planos a ligeramente inclinados, con pendientes 3-5°, que pueden variar a colinas bajas en zonas donde ha sido mayor el grado disección del terreno (ver Figura 3.9).

PI5BBPI5BB

Figura 3.9 Relieve plano a ligeramente inclinado (QA) En la subzona 2A, se presenta una alteración del patrón de drenaje subparalelo, por la barrera de rocas sedimentarias, y por influencia de la falla Chiriquí, donde cambia la dirección de los drenajes a NE-SW. El relieve es de colinas bajas, subredondeadas, con pendientes entre 15-18°, alturas de 30m y laderas cortas; estas colinas se encuentran alineadas en dirección NW (ver Figura 3.10).

3-17

QA

TEO/To

TEO/To

QA

N

QA

TEO/To

TEO/To

QA

N

Figura 3.10 Cruce de abanico aluvial, con remanentes de rocas sedimentarias en tramo río Cochea (PI8C)

El río Chiriquí presenta un drenaje tipo trenzado de carácter torrencial, controlado por cuatro represas ubicadas aguas arriba (Proyecto Estí, Valle Sierpe, Hidroeléctrica Fortuna, río Calderas). Esta situación permite un control del río aguas abajo, disminuyendo riesgos por avalanchas. Los depósitos aluviales de los ríos Chiriquí, Gualaca y Piedras, son terrenos planos en su parte alta, con taludes verticales, susceptibles a desplomes, a pesar de su cobertura vegetal protectora (ver Figura 3.11).

Qt2

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Qt1

Qt1

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Qt1

Qt1

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Figura 3.11 Terrazas aluviales río Piedras

- Procesos morfodinámicos. En partes planas del abanico aluvial, el terreno es

estable con baja susceptibilidad a procesos erosivos y fenómenos de remoción en masa; sin embargo, las estructuras deberán quedar fuera de la llanura o franja de inundación.

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En la subzona 2A, correspondiente a colinas de rocas sedimentarias, se presenta erosión laminar ligera, principalmente en las laderas; sobre los caminos se forman grandes cárcavas por falta de mantenimiento y exposición a erosión, por tal motivo, a pesar que estas zonas presentan baja magnitud en procesos erosivos, es necesario que las obras que se realicen, cuenten con manejo inmediato de aguas de escorrentía y empradización de terrenos afectados durante procesos constructivos. Así mismo, se deberá evitar la disposición de materiales sobrantes de excavaciones, en las proximidades a las estructuras. En los depósitos aluviales como terrazas del río Piedras, se consideran los taludes, de susceptibilidad moderada a desplomes de los taludes de las terrazas. • Zona 3. 3.3km al oeste de PI 10A – río Santiago (2km al oriente de PI 19) (PI

10A - PI 19) Definida por un amplio territorio (78km), que inicia a 3.3km al oeste de PI10A y finaliza en el río Santiago, correspondiente al contacto fallado (ver Mapa Geológico) entre rocas sedimentarias de la Formación Galique con las rocas volcánicas de la Formación Virigua. En sectores cortos, esta unidad presenta afloramientos de otras unidades litológicas (rocas volcánicas y de cobertura de depósitos coluviales), que permiten realizar una subdivisión de esta zona 5. El sedimentario se caracteriza por interestratificación de arcillolitas y areniscas con alto grado de fracturamiento y meteorización esferoidal; desarrollan suelos color pardo rojizos. Por un mismo proceso de meteorización esferoidal en rocas volcánicas, se han generado grandes bloques de basaltos, resistentes a la meteorización, que son arrancados y posteriormente transportados y se pueden observar sobre este material sedimentario. Subzona 3A. Comprende el tramo de la línea que pasa al frente de la meseta de Chorcha y cerro Barro Blanco, localizados entre PI 10A-2km al sureste de PI 11. En este sector hay gran influencia de depósitos coluviales provenientes de los escarpes de los mencionados cerros (ver Figura 3.12 y Figura 3.13).

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Figura 3.12 Panorámica meseta de Chorcha

Figura 3.13 Panorámica PI11 - PI 12, ver bloques de roca superficial Subzona 3B. En PI 15 y alrededores (aproximadamente 2km antes de PI 15 – un kilómetro al oriente de PI 15). Afloran rocas volcánicas de la Formación Virigua (TM-CAVi), caracterizadas por andesitas verdes oscuras, compactas, con trazas de fenocristales de hornblenda., textura afanítica. Alto grado de fracturamiento y meteorización esferoidal y desarrollo incipiente de suelos residuales color pardo rojizo a amarillento, textura areno arcillosa. Subzona 3C. Aproximadamente 1 km al occidente de PI 16 – 1.8km al sureste de PI 17). Se presentan afloramientos de andesitas muy meteorizadas (Formación Boro, TM-SPb), con textura porfirítica, afectadas por meteorización esferoidal; se presenta también cobertura de bloques de basaltos y andesitas, producto de meteorización esferoidal in situ.

3-20

En cercanías al PI 17 se atraviesa el plano aluvial del río San Félix, con una extensión aproximada de 300m. Compuesto por fragmentos redondeados en basaltos y andesitas porfiríticas, de diámetro promedio de 3-10 cm, indicando un comportamiento erosivo y torrencial en épocas de invierno. El PI17 se localiza en la margen izquierda del río, pero sobre rocas sedimentarias a una distancia de 70-80m del cauce del río y a una altura de 10m aproximadamente. Las estructuras geológicas dominantes son sistemas de fallas en dirección NE-SW, que marcan gran influencia en la dirección de drenajes, como aparecen en el Mapa Geológico. - Descripción geomorfológica. En estos terrenos se observa un drenaje integrado,

adaptado a un sistema de fallas de dirección NE-SW y en menor grado NW-SE; cauces subsecuentes y es dominante un patrón de drenaje subparalelo.

En la subzona 3B y en la subzona 3C (PI17- 1.8km al sureste de PI17), se cuenta con un patrón de drenaje radial centrífugo, característico de las rocas volcánicas, en colinas de forma cónica. En la misma Zona 3, entre 3.3km al oeste de PI 10A hasta 2km antes de PI 15, el relieve es variable desde zonas planas a colinas bajas (ver Figura 3.14); este sector comprende colinas bajas en roca sedimentaria, cimas suaves y redondeadas, con alturas variables desde 5-15m en el piedemonte de la meseta de Chorcha (ver Figura 3.15); alturas de 30-40m en areniscas de la Formación Galique (TO-SEga), ver Figura 3.16; también comprende áreas planas a ligeramente onduladas como el plano aluvial del río Fonseca.

Figura 3.14 Panorámica PI 15 – PI 14. Desde este sitio se observa relieve colinado dominante hacia el occidente

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Qc: depósitos coluviales de piedemonte

To-SEga: arcillas y areniscas, alto grado de meteorización.

Qc: depósitos coluviales de piedemonte

To-SEga: arcillas y areniscas, alto grado de meteorización.

Figura 3.15 Colinas bajas en piedemonte de cerro Chorcha Cuando se pasa por rocas volcánicas, en cercanías al río San Félix, hasta llegar al contacto fallado del sedimentario (ToSE-ga) con la Formación Virigua (TM-CAVi), se atraviesa un relieve de colinas, desarrollado como un bloque basculado y disectado; pendientes entre 10-20° hasta 30°, cimas amplias y subredondeadas.

Figura 3.16 Colinas bajas entre PI 11 – PI 12 (K93), alturas medias 30-40m

3-22

- Procesos morfodinámicos En las zonas de colinas bajas pueden encontrarse sectores con erosión en terracetas, en grado bajo a moderado. En relieves de montañas y colinas altas, específicamente en PI 15 y PI18-PI19, aumenta la magnitud de procesos erosivos como surcos y desprendimientos del terreno (ancho promedio 3-4m, altura 5-6m), cuya causante es el uso inadecuado de los suelos. En conclusión, esta zona se considera de baja a moderada susceptibilidad por procesos erosivos (terracetas, surcos y erosión laminar). • Zona 4. Río Santiago (2km al oriente de PI 19) – PI 22 (PI 20 – PI 22) Corresponde a un tramo de 8km aproximadamente, comprendido entre el río Santiago en alrededores de Nancito y PI 22 en la subestación Veladero. - Descripción litológica. Esta es zona de rocas volcánicas, tipo andesitas y basaltos,

con alto grado de meteorización y fracturamiento, color verde pálido a gris oscuro, de la Formación Virigua (TM-CAVi). Desarrolla meteorización esferoidal y nódulos de roca volcánica. Los suelos son de tipo residual, color rojizo, textura limo arcillosa. Puede observarse también afloramientos de brecha volcánica, muy consolidada, con presencia de bloques angulares (30%) de andesitas, con diámetro entre 0.5-30cm, embebidos en una matriz limo-arcillosa.

Por efecto de meteorización esferoidal, se ha desarrollado suelo residual y posterior erosión de material suelto, quedando a nivel superficial una cobertura de bloques (10-30%) subredondeados a subangulares de rocas volcánicas, principalmente andesitas y basaltos, resistentes a la meteorización, con diámetros promedios entre 30-50cm. Este tipo de meteorización desarrolla una capa superficial de suelos arenosos a gravillosos. Se encuentra en contacto fallado con rocas sedimentarias del Terciario (ToSEga). A nivel de estructuras geológicas, se observan dos tipos de lineamientos dominantes que se cortan casi en forma perpendicular, en direcciones NE-SW y NW-SE (ver Mapa Geológico). Estas discontinuidades estructurales facilitan el fenómeno de meteorización esferoidal observado en este sector. - Descripción geomorfológica. Esta zona se caracteriza por presentar un drenaje

bien integrado, con un patrón de drenaje angular, ocasionado por influencia de las discontinuidades estructurales.

El relieve dominante es de montañas erosionales, cimas subredondeadas, con pendientes entre 18-28°; hacia el costado occidental, en cercanías al contacto fallado con rocas sedimentarias del Terciario, el relieve alcanza a tener pendientes de 28° en

3-23

sus partes altas. En el sector donde se localiza la Subestación Veladero se tiene un relieve de colinas bajas, con pendientes de 15°. En Figura 3.17 se puede observar el relieve de colinas y montañas (al fondo) de esta unidad desarrollada sobre socas volcánicas.

Figura 3.17 Zona 4, relieve de colinas (PI20) y montañas al fondo (hacia PI19) - Procesos morfodinámicos. Esta zona se encuentra afectada por sobrepastoreo,

principalmente sobre las laderas y localmente se observa erosión laminar y surcos pequeños, en grados bajo a moderado; al igual que pequeñas cicatrices de antiguos deslizamientos con dimensiones menores a 5m (aproximadamente entre K145-146).

Esta zona se considera de baja susceptibilidad a procesos erosivos, pero con presencia de sobrepastoreo, erosión laminar y en surcos. 3.1.4 Riesgos • Sísmico Mediante revisión bibliográfica, el paso del corredor de ruta por la Provincia de Chiriquí, se realiza en zona de amenaza sísmica alta (aceleraciones de 4.6-5 m/s2), ver Figura 3.18. Esto se debe a su ubicación en cercanías al choque de placas tectónicas.

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Figura 3.18 Zonificación de Amenaza Sísmica en Panamá • Volcanismo En el occidente de Panamá, existen 10 estratovolcanes, cuyas principales fuentes de emisión de productos volcánicos en el occidente de Chiriquí, se deben a los volcanes Pando, Colorado-Tisingal y Barú (ver Figura 3.19)2. La actividad del volcán Barú ha sido registrada unos 700 años antes del presente. De los diferentes tipos de erupciones identificadas para el volcán Barú (UTP, CEPREDENAC, 1992), las que pueden afectar el área del corredor de ruta, corresponden a flujos de piroclastos, flujos de lava y lahares, cuyo riesgo disminuye por la presencia de la Cordillera Talamanca, que sirve como barrera; esta barrera obliga a estos flujos a distribuirse en forma de abanicos, los cuales se han dirigido hacia el SE, S, SW Y W del cono volcánico principal y son los que se observan a lo largo del corredor de ruta, principalmente en el sector occidental.

2 http://volcanbaru.com/sismos/volcanes/

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Figura 3.19 Principales edificios volcánicos en Panamá (SINAPROC) También se reporta3 que otro fenómeno de riesgo que se presenta en la cuenca del río Chiriquí Viejo, es el represamiento; este caso sucedió en erupciones del volcán Barú. En conclusión, debido a que los abanicos aluviales coalescentes solo se presentan al occidente del río Chiriquí, se asume esta misma zona, como de riesgo medio por volcanismo, expresado con la posibilidad de generación de los mismos eventos sucedidos en erupciones pasadas: abanicos aluviales y represamiento de ríos, que pueden generar posteriormente grandes descargas torrenciales. • Procesos erosivos y fenómenos de remoción en masa En general, el corredor de ruta atraviesa zonas de bajo a moderado riesgo a procesos erosivos y fenómenos de remoción en masa. Los procesos erosivos más comunes y de mayor potencial de ocurrencia, corresponden a erosión por terracetas y en menor grado surcos y cárcavas. En el Mapa Geológico de ubican las zonas identificadas con este tipo de procesos erosivos. La susceptibilidad del corredor de ruta a procesos erosivos y fenómenos de remoción en masa de detalla en la Tabla 3.4, así como la socavación en las márgenes de los ríos que disectan el abanicos y horizontes de suelos residuales. 3 http://volcanbaru.com/sismos/volcanes/

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Tabla 3.4. Zonas de susceptibilidad a erosión y movimientos en masa

Zona Descripción Susceptib.

Cruce río Caña Blanca. Deslizamientos y socavación de márgenes. Alta Cruce río Pavón. Deslizamientos planares en laderas. Alta Cruce río Cueta. Socavación. Alta Cruce río Gariché. Laderas de fuertes pendientes; susceptibles a desplomes. Alta

1 PI1-PI4D

Cruce río Escarrea. Socavación y desplomes. Alta 2 PI4D-PI9 Depósitos aluviales de ríos Piedras, Chiriquí y Gualaca. Taludes

susceptibles a desplomes. Moderada

3 PI9-PI19 Erosión en terracetas y erosión en surcos y cárcavas. Baja a moderada 4 PI19-PI22 Erosión en terracetas y erosión en surcos y cárcavas. Baja 3.1.5 Recomendaciones para Zonas de Riesgo Medio a Alto -Riesgo sísmico alto. Para el diseño estructural de las torres y los análisis de estabilidad de taludes detallados se recomienda adoptar un factor de aceleración mayor a 0.30. • Riesgo por movimientos en masa y procesos erosivos. - En zonas susceptibles a deslizamientos se deberán realizar análisis de estabilidad,

teniendo en cuenta factores de aceleración, resistencia y lluvia. - Para el control de procesos erosivos como terracetas, surcos y cárcavas, se debe

implementar medidas de manejo de aguas de escorrentía, mediante la ejecución de zanjas de coronación en sitios de torre, cuya pendiente sea mayor o igual a 10°.

- En terrenos donde la pendiente sea mayor a 15°, se deben colocar trinchos temporales, para controlar transporte de sedimentos.

- En todos los sitios de torre se debe realizar empradización inmediatamente finalicen las actividades constructivas.

- En cruces de ríos o corrientes con paredes de material no consolidado (abanicos y

terrazas aluviales), se deben colocar las torres fuera del límite de las cicatrices y escarpes actuales, aproximadamente a 70 m, lo cual deberá ser corroborado mediante un análisis geotécnico detallado.

3-27

3.2 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES -El eje de proyecto corre subparalelo al piedemonte sur de la Republica de Panamá, y al norte de la línea de la costa del pacifica, cortando perpendicularmente una red hidrolica que llega alas costas del pacifico. -Desde el punta de vista tectónico, el corredor regionalmente se ubica muy cercano al limite de dos placas tectónicas: De la Nazca al sur y la del Caribe al norte; la zona de subducción se encuentra en el talud continental de la costa del pacifico. -Desde el punta de vista de materiales geológicos, los mas comunes son las rocas sedimentarías y vulcano-sedimentarios, en un porcentaje aproximado del 60%. El resto transcurre sobre abanicos aluviales. -Hacia el noroeste se detecta la presencia del volcán Baru enfrentado con los sistemas de abanicos coalescentes. -Las rocas sedimentarias y volcánicas han generado suelos residuales limo-arcillosos entre dos y tres metros en promedio. -La fractura mas importante en la zona corresponde a la falla de Chiriqui que corta el proyecto al norte de Chiriqui en forma oblicua. En donde se espera encontrar el macizo rocoso con diaclasas de poco espaciamiento. Lo cual debe tenerse en cuenta el los escarpes locales, pues se pueden generar caídas de roca, generando cuñas o volteo de bloques. -En la zona del cruce de las llanuras aluviales y abanicos coalescentes, en las márgenes de los valles se presentan fenómenos de inestabilidad generados por socacacion local, que desencadena desplomes, y puede llegar a afectar las paredes del vale, para lo cual es necesario ubicar las estructuras a una distancia prudente ( mas de 70 m) -Para el diseño estructural de las torres y los análisis de estabilidad de taludes detallados se recomienda adoptar un factor de aceleración mayor a 0.30. 3.3 PENDIENTES DEL TERRENO En estudios para la elaboración de mapas de riesgo se utilizan por lo general los siguientes insumos: mapa de pendientes, mapa de asentamientos humanos, mapas de geologia y geotecnia, mapas de urbanismo y drenaje, mapas de cobertura vegetal, mapa sobre acciones antropicas, mapas sobre procesos de erosion, mapas de vías de comunicación y otra infraestructura, etc., que juntos y utilizando técnicas de sistemas de información geográfica, SIG, constituyen herramientas potentes y capaces de

3-28

manipular elevadas cantidades de información, con el objetivo de realizar mapas de riesgos. De manera mas particular, para la elaboración de mapas de susceptibilidad a los deslizamientos, se elaboran mapas de pendientes, que tiene por objetivo la de generar en una planta topográfica, la delimitación de las áreas de pendiente diferente en sectores o franjas de valores previamente establecidos. Dependiendo de la finalidad del estudio, las pendientes del área en estudio se agrupan en diversas clases, buscando determinar las zonas del terreno que se comportan homogéneamente a la actividad que se requiere. Para elaborar un mapa de pendientes, es indispensable tener a disposición un plano topográfico y empleando ya sean métodos manuales o aplicaciones de software ya existentes. Al momento de elaborar un mapa de pendientes, con el fin de obtener el menor error posible en la delimitación de las áreas, se debe tener en cuenta los siguientes requisitos: • Cuanto mayor sea la escala del mapa topográfico y menor la equidistancia entre

curvas de nivel, los resultados obtenidos presentaran menor posibilidad de error. • Elegir las clases de pendientes adecuadas, de acuerdo con los objetivos propuestos.

Un número grande de clases, resulta dispendioso para clasificar y un número pequeño restingue el interés del mapa. En la práctica es recomendable emplear entre 4 y 8 clases de pendientes.

3.3.1 Clasificación Existen diferentes clasificaciones, con enfoques diferentes dependiendo del tipo de uso que se le va a dar al área en estudio. Teniendo en cuenta que la utilidad principal en una clasificación de pendientes es poder conocer el impacto que está presenta cuando se le asigna una actividad diferente a la que presenta en su estado normal, deducir consecuencias bajo determinadas condiciones del suelo como son escorrentía, susceptibilidad del suelo al deterioro, etc., ayudando a establecer junto con el estudio geológico y geotécnico las zonas con posible susceptibilidad de erosión y a los deslizamientos. Para el proyecto en particular se tomo la clasificación que se presenta en la Tabla 3.5

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Tabla 3.5 Clasificación de pendientes

Pendiente (%) Tipo de terreno 0-3% Plano 3-7% Ligeramente plano 7-12% Ondulado 12-25% Quebrado 25-50% Fuertemente quebrado 50-75% Escarpado > 75% Fuertemente escarpado

3.3.2 Metodología Partiendo de la información topográfica suministrada por la EPR, y con base en las curvas de nivel se obtuvo un modelo digital del terreno (TIN) utilizando como herramienta el arcview 3.2 con los módulos 3d y spatial analyst. Una vez obtenido en modelo digital, con ayuda el software se crea el archivo de pendientes donde se especifica el tamaño del píxel (para el caso en particular se tomo de 10 m.) para calcular de esta forma la pendiente o tasa de cambio máxima de cada píxel, una vez terminado este proceso, la información se reclasifica de acuerdo a los rangos establecidos en la Tabla 3.5, creando un archivo vectorial donde se pueden apreciar las zonas de acuerdo a la clasificación establecida. En el Anexo D se presentan los planos de pendientes en escala 1:50000. Esta información es valiosa para ser usada durante la fase del estudio definitivo, con el fin de detectar sitios que presenten susceptibilidad a la erosión o a deslizamientos, para que se conciban y dimensionen las obras de ingeniera que se requieran y garantizar la estabilidad local de un sitio de torre, las vias de acceso que se usaran para construcción y mantenimiento y la instalación de campamentos de construcción.

4-1

4. ESTUDIO GEOTÉCNICO 4.1 ESTUDIO DE SUELOS 4.1.1 Investigaciones de Campo El programa de exploración incluyó la ejecución de 46 barrenos manuales, los cuales se llevaron hasta 5.95 m de profundidad en promedio. En el Anexo A se muestra el perfil geotécnico y la profundidad a que se llegó en ellos. Para determinar parámetros de resistencia del suelo “in situ”, se realizaron ensayos de Penetración Estándar (SPT) sobre estratos cohesivos de consistencia media a firme y sobre suelos granulares, con la toma simultánea de muestras alteradas con el tubo partido “split spoon”. En los barrenos se tomaron muestras en bolsas para realizar ensayos de clasificación. El perfil estratigráfico de cada punto de exploración con los resultados de los ensayos realizados se presentan en los Anexo A anunciado. 4.1.2 Ensayos de Laboratorio Tanto en campo como en el laboratorio se hizo una descripción visual de todas las muestras obtenidas. Dependiendo del tipo de muestra y de suelo, se realizaron los siguientes ensayos: • Granulometría por tamizado y lavado sobre tamiz 200. • Límites líquido y plástico • Contenido de humedad natural. • Peso volumétrico. • Compresión inconfinada. • Contenido de materia orgánica por calcinación • Contenido de sales solubles. En los perfiles estratigráficos de cada barreno (Anexos A), se indican los resultados de los ensayos de campo y laboratorio, además en la Tabla 4.1 se presenta a manera de resumen, el número de ensayos realizados por sector y por tramo. En el Anexo 4, se incluyen los registros de los ensayos de clasificación realizados sobre las muestras, así como los resultados de ensayos de compresión inconfinada, consolidación y acidez de los suelos.

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Tabla 4.1 Resumen de ensayos de laboratorio

Ensayos Cantidad

Sondeos 273.5 m

Gradación 265 U

Limites liquido y plástico 266 U

Humedad natural 281 U

Compresión inconfinada 20 U

Peso unitario 185 U

Materia orgánica 0 U

Sales solubles 0 U

4.2 CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS En general se tienen suelos residuales desarrollados sobre las formaciones que conforman la región y suelos transportados de tipo coluvial o aluvial. Los suelos residuales son arcillosos o limosos, clasificados en la USC con doble símbolo (CL-ML ó CL); se encuentran con contenidos de arena variables o predominantemente granulares con contenidos importantes de finos. También predominan los suelos de tipo aluvial, arenas o gravas en matriz areno arcillosa o limosa (SC, SM ó GC). Los resultados del ensayo de penetración estándar, indican que se encuentran valores por encima de los 20 golpes/pie, con algunas excepciones, especialmente en suelos predominantemente cohesivos de consistencia media y arenas de mediana densidad. En puntos de exploración localizados en zonas escarpadas, se llegó a poca profundidad al nivel de roca meteorizada. 4.3 PARÁMETROS GEOMECÁNICOS 4.3.1 Parámetros de Resistencia En suelos cohesivos la resistencia al corte no drenada fue obtenida a partir de ensayos con penetrómetro manual, compresión inconfinada o por correlaciones entre la resistencia a la penetración estándar (N) y la resistencia a la compresión. Se utilizó la siguiente expresión:

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qu = 0.162 * N (Bowles,1988) donde: qu = resistencia a la compresión inconfinada en kg/cm² N = Número de golpes por pie (SPT) En suelo friccionante, el ángulo de fricción interna fue determinado a partir del resultado del ensayo de penetración estándar, de acuerdo con las correlaciones expuestas por Peck, Hanson y Thornburn. φ = 27 + 0.3*N En arenas con altos contenidos de finos se optó por analizar el material como puramente cohesivo para considerar el comportamiento más desfavorable bajo la acción de esfuerzos cortantes. 4.4 DETERMINACIÓN DE CAPACIDAD PORTANTE 4.4.1 Criterios Los cimientos son elementos de transición que convierten las fuerzas originadas en las cargas de las torres y sus combinaciones, en presiones sobre el piso de soporte, compatibles con sus características. La capacidad de soporte de los cimientos depende de los parámetros de resistencia al corte (cohesión y fricción) del suelo sobre el que estarán apoyados; influyen en su magnitud factores tales como: profundidad de cimentación, compresibilidad, posición del nivel freático, punto de aplicación e inclinación de la carga, inclinación del terreno, entre otros, actuando conjuntamente con los factores introducidos por la construcción y funcionamiento de las estructuras. Para el dimensionamiento de los cimientos se adopta una presión portante admisible, valor orientado a asegurar un comportamiento satisfactorio de los mismos, de manera que no se produzcan movimientos en la fundación, nocivos a su estabilidad y buen funcionamiento. La presión portante admisible constituye un concepto complejo, dependiente de numerosos factores locales con frecuencia no cuantificables y factores constructivos de difícil predicción. La presión portante admisible es el valor menor compatible con los siguientes criterios:

• Factor de seguridad suficiente respecto a una posible falla por corte del piso de fundación.

4-4

• Margen conveniente respecto a la ocurrencia de asentamientos nocivos, así no se presenten fallas por corte.

El criterio relativo a falla por corte se enfoca usualmente bajo la hipótesis de que sobre ciertas superficies de falla dentro del suelo de fundación, se moviliza la máxima resistencia al corte del suelo, cuando la presión transmitida por la cimentación alcanza un valor crítico dominado por la capacidad portante última. Este valor se divide por un factor de seguridad para obtener la capacidad portante segura. La disposición de las superficies de falla depende de las condiciones de carga, de las características geotécnicas del piso de fundación y de la configuración del terreno. Los métodos analíticos que suministra la mecánica de suelos para evaluar la capacidad portante última, se basan en la determinación de las características de resistencia al corte del piso de fundación y son aplicables con razonable certidumbre a disposiciones homogéneas de los mantos del subsuelo. Sin embargo, la situación típica que se presenta es aquella en la cual la constitución litológica, la geología y los procesos de formación de los mantos superficiales, han originado disposiciones erráticas en los efectos de la meteorización con acentuada heterogeneidad en sus características; estas condiciones, difíciles de cuantificar se asumen tomando un factor de seguridad alto. 4.4.2 Análisis de Estabilidad y Deformación para Cimientos Superficiales 4.4.2.1 Cálculo de capacidad portante Capacidad portante última para suelos cohesivos ( Terzagui,1967 ) : σu = cu NcSc + γ prom Nq *Df Sq Donde: cu : Resistencia al corte no drenada del suelo en (ton/m²) N : Factor de capacidad portante γ prom : Peso unitario promedio de la sobrecarga (ton/m3) Df : Profundidad de la fundación. (m) γ promf : Peso unitario promedio de la fundación (ton/m3) B’ : Ancho efectivo de la fundación (m) Factores de Capacidad de soporte Nc = 5.14 Nq = 1.00

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N0.00 = ال Factores de forma Sc = 1.20 Sq = 1.00 El efecto de profundidad se considera usualmente en casos en que los métodos de excavación producen un confinamiento lateral, en razón que no siempre es factible garantizar dicho confinamiento, no se recomienda introducir dicho factor en el análisis. En consecuencia: σu = Cu *5.14*1.20 + 2.50*0.18*1*1 σu = 6.2*Cu + 0.45 Es insignificante el segundo término, por lo cual se desecha. σu = 6.2*Cu (k/cm2) σu = 3.1*qu (k/cm2)

Capacidad portante de seguridad σs = σu / FS Para este proyecto se tomó un Factor de Seguridad de 3.0. Por consiguiente: σs = 3.1/3.0 qu (k/cm2)

σs = 1.03* qu (k/cm2)

Para suelos no cohesivos ( Terzaghi ) : σu = γ prom *Df *Nq +1/2γ promf* B’*Nγ 4.4.2.2 Cálculo de capacidad portante en funcion del SPT.

4-6

La ingeniería de cimentaciones internacional ha desarrollado varias expresiones, que permiten estimar la capacidad portante en función del ensayo de penetración estándar (SPT). En la literatura se reportan trabajos de Terzagui y Peck (1967), Meyerhof (1974) y Bowles (1988). Bowles (1988) ajusto las expresiones de Terzagui y Peck y Meyerhof, obteniendo. σs = 0.20*N140 (k/cm2) En Colombia, Suárez Jaime ha obtenido (1994, Para el estudio de suelos complementario para la línea de transmisión a 230 kc., Bucaramanga, Ocaña, Cúcuta)la siguiente expresión. σs = 0.166*N140 (k/cm2) Para el presente estudio, se ha seleccionado la expresión de Suárez. 4.5 ANÁLISIS QUÍMICO DEL SUELO DE FUNDACIÓN 4.5.1 Acidez de los Suelos Es de pleno conocimiento la acción destructiva de los suelos ácidos sobre elementos metálicos embebidos en ellos; por este motivo es de particular importancia el análisis de las fundaciones del tipo parrilla metálica para torres en donde se dificulta la utilización del concreto. Este fenómeno ha sido estudiado para elementos embebidos en el suelo tales como los pernos de anclaje cuyos resultados han sido expuestos por T.H. Hanna (Referencia 3), y son la base para los criterios aquí expuestos. Observaciones hechas por King en 1977 con relación a la resistividad, el grado de corrosión y el potencial redox clasifican el grado de corrosión como se indica en la Tabla 4.2.

4-7

Tabla 4.2 Clasificación del grado de corrosión

Grado de Corrosión Resistividad Ω - cm

Potencial Redox (para pH=7) Electrodo manual normal

Hidrógeno mV Muy corrosivo < 700 < 100

Corrosivo 700 – 2000 100 - 200 Moderadamente corrosivo 2000 – 5000 200 - 400

No corrosivo > 5000 > 400 Asumiendo que el potencial redox presente en el suelo cumple con lo expuesto por King y con base en resultados experimentales obtenidos por Romanof (Referencia 3) se tiene que el nivel de ataque, expresado en pérdida de material del elemento estructural, para cada grado de corrosión, de acuerdo en lo consignado en la Tabla 4.3.

Tabla 4.3 Nivel de ataque por corrosión

Grado de Corrosión Pérdida del peso del elemento estructural expuesto

(onzas/pie²/año) Muy corrosivo > 0.35

Corrosivo 0.28 - 0.35 Moderadamente corrosivo 0.22 - 0.28

No corrosivo < 0.22 De acuerdo con esta tabla, para un periodo de 50 años, se tendría, para un perfil de acero expuesto en dos caras, embebido en un medio corrosivo una pérdida en espesor así: En 50 años: Pérdida = 0.22 onzas/pie²/año* 50 años = 11 onzas/pie² * 0.03 = 0.33 gm/cm² espesor perdido = (Pérdida / γs) * 2 = (0.33/7.85)* 2 = 0.08 cm. Esta pérdida de espesor se puede aceptar si se considera que, por norma, los elementos estructurales de acero tienen un sobre-espesor de 1/16” (0.16 cm) y además están cubiertos por una película de zinc (galvanizado). Para establecer la conveniencia en la utilización de cimentación con parrilla, se utilizaron las mediciones de resistividad (Anexo B), teniendo en cuenta que para valores menores de 5000 ohm-cm, se considera que el suelo es corrosivo o muy corrosivo (Referencia 3).

4-8

4.6 SUELOS EXPANSIVOS Los suelos o rocas que presentan un potencial de cambio de volumen, pueden transferir esfuerzos inadmisibles para las torres, si la cimentación no está diseñada para controlar las presiones que se generan. La expansión de los suelos depende entre otros factores, de la composición mineralógica, variación del nivel freático y clima. El potencial de expansión se puede calificar dependiendo de los límites de consistencia del suelo, como se indica en la Tabla 4.4

Tabla 4.4 Relación entre el potencial de cambio volumétrico y límites de consistencia (Referencia 1)

Potencial de cambio

volumétrico Índice de Plasticidad Límite líquido

Bajo < 18 20 - 35 Medio 15 - 28 35 - 50 Alto 25 - 41 50 - 70

Muy alto > 35 >70 En la Tabla 4.4 de este informe, se incluye para cada sitio de torre investigado el grado de potencial de expansión, el cual se tendrá en cuenta para las recomendaciones finales de fundación. 4.7 TIPOS DE FUNDACIÓN El tipo de fundación se define por las condiciones de acidez, sumergencia y capacidad portante del suelo de fundación. Para el presente proyecto se tiene cimentación con parrilla metálica y zapata en concreto. 4.7.1 Parrilla Metálica Puede usarse parrilla metálica en los siguientes casos: • Suelos con pH mayor que 5 o resistividad mayor a 5000 Ω - cm (suelos no ácidos). • Sitios en donde no se detecte nivel freático. • Cuando la capacidad portante sea mayor que 15 ton/m², siempre y cuando se

cumplan las condiciones anteriores. Se utiliza parrilla pesada para suelos con capacidad entre 15 y 20 ton/m² y parrilla liviana para suelos con capacidad portante admisible mayor o igual a 20 ton/m².

4-9

4.7.2 Zapata de Concreto Se opta por cimentación con zapata de concreto cuando se tenga una o más de las siguientes condiciones: • Existencia de suelos ácidos (ph < 5.0 ó Resistividad < 5000 Ω - cm). • Sitios en donde el nivel freático es alto y variable • Capacidad portante del suelo de fundación menor que 15 ton/m². 4.7.3 Cimiento sobre Relleno de Repartición Para aquellos sitios con presencia de suelos compresibles o expansivos o sitios donde, durante la construcción, se detecten condiciones no uniformes del suelo de fundación, se realizará un reemplazo del suelo natural por un relleno seleccionado sobre el cual se apoyará el cimiento o la parrilla. 4.7.4 Fundación del Tipo Platea Se opta por la fundación del tipo platea en concreto cuando se tenga una o más de las siguientes condiciones:

• la capacidad portante del suelo de fundación sea menor a 5 ton/m². • Terreno inundable • Dificultad en el emplazamiento y operación de equipos para la construcción de

fundaciones profundas. 4.7.5 Fundación Profunda Se opta por la fundación profundad cuando se tenga una o más de las siguientes condiciones:

• Cuando no sea posible desde el punto de vista técnico-económico la construcción de la fundación del tipo platea.

• La capacidad portante del suelo de fundación sea menor a 5 ton/m². 4.8 SELECCIÓN DEL TIPO DE FUNDACIÓN En la Tabla 4.5 se indica la capacidad portante de seguridad, el potencial de expansión, la condición de sumergencia, el grado de corrosión y el tipo de fundación seleccionada. De la tabla se desprende que el 100% de las fundaciones son superficiales y de ellas el

4-10

15% corresponden a zapatas de concreto y el restante 85% corresponden a parrillas tanta livianas como pesadas. Con esta información y la geomorfología y geología se elaboraron los planos de sectorización por capacidad portante de seguridad (ver Anexo C). No se puede descartar que durante la realización de la fase de diseño y de investigación del subsuelo para cada sitio de torre y para cada subestación se presenten condiciones que ameriten el uso de cimentaciones profundas. En la sectorización por capacidad portante se tomaron cinco tipos de capacidad: -capacidad portante de seguridad >20 T/m2. Corresponden a roca, suelos aluviales, arcillas consistentes, muy consistentes y duras, así como arenas de densidad relativa media, densa y muy densa. -capacidad portante de seguridad 15T/m2. Corresponden a arcillas de consistencia media a consistente y arenas de densidad relativa suelta a media. -capacidad portante de seguridad 10 T/m2. Corresponden a arcillas de consistencia blanda a media y arenas de densidad relativa suelta. -capacidad portante de seguridad 5 T/m2. Corresponden a arcillas blandas y arenas de densidad relativa muy suelta a suelta - capacidad portante de seguridad < 5 (T/m2). Corresponden a arcillas muy blandas y arenas de densidad relativa muy suelta. Para dimensionar y diseñar la fundación en líneas de transmisión se deben satisfacer dos condiciones de carga: la máxima fuerza de compresión y la máxima fuerza de tracción. Si el suelo es bueno, por compresión la fundación será pequeña y por tanto debe buscarse una mayor profundidad hasta satisfacer los requisitos de tracción. Si el suelo es malo, por compresión la fundación será grande y por lo tanto no se requiere una gran profundidad para alcanzar la condición de tracción. Al realizar las verificaciones de compresión – tracción, se ha encontrado, para líneas a 230 kV, que la dimensión de la fundación es la misma para valores de capacidad portante de seguridad igual o mayor a 20 T/m2 y profundidades entre 2.00 y 2.50 metros.

ESTUDIO GEOTÉCNICO Y CLASIFICACIÓN DE SUELOS EN LA LÍNEA DE TRANSMISIÓN SIEPAC RECOMENDACIÓN DEL TIPO DE FUNDACIÓN

Tabla 4.5 Selección del tipo de fundación

Sitio Este Norte qadm

(T/m2)

Potencial de

expansión Sumergencia Grado de corrosión Df (m) Tipo de fundación

PI-01 294559.19 961315.03 13 Bajo No No corrosivo 2.50 zapata individual de concreto PI-02 295572.38 961619.81 13 Bajo No No corrosivo 2.50 zapata individual de concreto PI-03 301907.33 959934.16 38 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PA-03-04 307284.00 958889.00 57 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PI-04 310081.00 958331.00 97 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PA-04-04B 314287.00 955192.00 108 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PI-04B 317661.00 952418.00 97 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PI-04C 319166.00 952241.00 117 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PI-04D 320761.00 951835.00 20 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PA-04D-05B 322842.00 951881.00 97 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PI-5B 326125.00 951920.00 82 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PA-05B-05BB 330673.00 949523.00 103 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PI-05BB 332732.00 948427.00 53 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PI-07B 335670.00 942383.00 20 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PI-08AA1 342233.00 938073.00 112 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PA-08AA1-08C 344410.00 937735.00 13 Bajo No Moderado 2.50 zapata individual de concreto

Tabla 4.5 Selección del tipo de fundación (continuación)


(T/m2)

Potencial de


PI-08-C 348550.06 937400.00 17 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla pesada individual PI-09 353430.30 935622.10 25 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PA-09-10 358206.00 933670.00 27 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PI-10A 362627.94 931834.42 20 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PI-10AA 365106.91 929899.63 19 Bajo No Muy corrosivo 2.50 zapata individual de concreto PI-11 367866.04 928208.36 36 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PA-11-12 370425.00 927442.00 23 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PI-12 373198.57 926584.22 72 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PA-12-13 376644.00 925904.00 20 Bajo No Moderado 2.50 zapata individual de concreto PI-13 381984.10 924864.71 17 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla pesada individual PI-13A-V 383087.00 924428.00 23 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual P1-1A 387000.00 920804.00 29 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PI-1B-V 388560.00 918300.00 23 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PI-1C-V 388769.00 918372.00 33 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PI-15A-V 394374.00 919283.00 44 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PI-15 394533.24 919313.04 22 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PA-15-16 398174.00 919069.00 11 Bajo No No corrosivo 2.50 zapata individual de concreto PI-16 404910.97 918734.68 15 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla pesada individual PI-17 406416.73 918157.60 26 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PA-17-18 410531.00 914500.00 27 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PI-18 413234.88 912459.12 23 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual

Tabla 4.5 Selección del tipo de fundación (continuación)


(T/m2)

Potencial de


PI-19 417578.92 912369.50 45 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PA-19-20 423554.00 912604.00 18 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla pesada individual PI-20 426186.73 912875.23 26 Medio No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PI-21 427708.64 912259.13 18 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla pesada individual PI-22 427663.74 912103.38 21 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual PORTICO-BAH 427690.00 912110.00 13 Medio No No corrosivo 2.50 zapata individual de concreto PA-13-14 384369.00 923860.00 14 Bajo No No corrosivo 2.50 zapata individual de concreto PI-14 390203.65 921622.60 18 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla pesada individual PA-14-15 392654.00 920183.00 21 Bajo No No corrosivo 2.50 Parrilla liviana individual

5-1

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1 ESTUDIOS DE GEOLOGÍA -El eje de proyecto corre subparalelo al piedemonte sur de la Republica de Panamá, y al norte de la línea de la costa del pacifica, cortando perpendicularmente una red hidrolica que llega alas costas del pacifico. -Desde el punta de vista tectónico, el corredor regionalmente se ubica muy cercano al limite de dos placas tectónicas: De la Nazca al sur y la del Caribe al norte; la zona de subducción se encuentra en el talud continental de la costa del pacifico. -Desde el punta de vista de materiales geológicos, los mas comunes son las rocas sedimentarías y vulcano-sedimentarios, en un porcentaje aproximado del 60%. El resto transcurre sobre abanicos aluviales. -Hacia el noroeste se detecta la presencia del volcán Baru enfrentado con los sistemas de abanicos coalescentes. -Las rocas sedimentarias y volcánicas han generado suelos residuales limo-arcillosos entre dos y tres metros en promedio. -La fractura mas importante en la zona corresponde a la falla de Chiriqui que corta el proyecto al norte de Chiriqui en forma oblicua. En donde se espera encontrar el macizo rocoso con diaclasas de poco espaciamiento. Lo cual debe tenerse en cuenta el los escarpes locales, pues se pueden generar caídas de roca, generando cuñas o volteo de bloques. -En la zona del cruce de las llanuras aluviales y abanicos coalescentes, en las márgenes de los valles se presentan fenómenos de inestabilidad generados por socacacion local, que desencadena desplomes, y puede llegar a afectar las paredes del vale, para lo cual es necesario ubicar las estructuras a una distancia prudente ( mas de 70 m) -Para el diseño estructural de las torres y los análisis de estabilidad de taludes detallados se recomienda adoptar un factor de aceleración mayor a 0.30. 5.2 RECOMENDACIONES PARA ZONAS DE RIESGO ALTO A continuación se formulan, algunas recomendaciones a tener en cuenta en la siguiente fase del proyecto, para el manejo de las zonas críticas (ver Tabla 5.1)

5-2

Tabla 5.1 Resumen de vértices con algún tipo de riesgo

Vértice Tipo de

Riesgo Calificación Recomendaciones

PI-01 - PI-02 S A Consultar normas estructurales de diseño. V M

E B

Implementar medidas de manejo de aguas de escorrentía, como zanjas de coronación en sitios de torre y empradización inmediata.

PI-03 S A Consultar normas estructurales de diseño. V M

E M


PA-03-04 a PI-04B S A Consultar normas estructurales de diseño. V M

E B


PI-04C a PI-08-C S A Consultar normas estructurales de diseño. V M PI-09 S A Consultar normas estructurales de diseño. V M

E M


PA-09-10 a PI-15A -V S A Consultar normas estructurales de diseño. PI-15 S A Consultar normas estructurales de diseño.

E B


PA-15-16 a PI-17 S A Consultar normas estructurales de diseño. PA-17-18 S A Consultar normas estructurales de diseño.

E M


PI-18 S A Consultar normas estructurales de diseño.

E B


5-3

Tabla 5.1 Resumen de vértices con algún tipo de riesgo (continuación)

Vértice Tipo de Riesgo Calificación Recomendaciones

PI-19 S A Consultar normas estructurales de diseño.

E M


PA-19-20 a PI-21 S A Consultar normas estructurales de diseño. PI-22 S A Consultar normas estructurales de diseño.

E B


PORTICO-BAH S A Consultar normas estructurales de diseño.

E B


PA-13-14 a PA-14-15 S A Consultar normas estructurales de diseño.

CONVENCIONES: E=EROSIÓN; R=REMOCIÓN EN MASA; K=FENÓMENOS KARSTICOS I=INUNDACIÓN; DT=DESCARGA TORRENCIAL; V= VULCANISMO ST= SISMICIDAD Y TECTONISMO B=BAJO; M=MEDIO; A=ALTO 5.3 SISTEMAS DE CIMENTACIÓN • En la Tabla 4.5, se indica la capacidad portante de seguridad, el potencial de

expansión, la condición de sumergencia, el grado de corrosión y el tipo de fundación seleccionada. De la tabla se desprende que el 100% de las fundaciones son superficiales y de ellas el 15% corresponden a zapatas de concreto y el restante 85% corresponden a parrillas tanta livianas como pesadas.

• Como el cubrimiento de la investigación del subsuelo no es del 100% es probable

que se presenten sitios puntuales en donde se requiera el uso de fundaciones profundas. La sectorización de la capacidad portante y los aspectos detallados en este informe están acordes con el cubrimiento del número de investigaciones realizadas.

• En el Anexo C se indica la capacidad portante de seguridad, además en el

capitulo cuatro se incluyen condiciones especiales de la cimentación las cuales deben tenerse en cuenta en el diseño estructural y la construcción, tales como acidez del suelo, potencial de expansión y condición de sumergencia.

5-4

5.4 TRATAMIENTO DE ZONAS ESPECIALES 5.4.1 Nivel de Fundación Mínimo El nivel de fundación mínimo puede ser elevado efectuando un reemplazo de material natural por material seleccionado o concreto ciclópeo, entre el nivel recomendado de fundación y el nivel deseado para el replanteo de la zapata. Para los casos en que se exige el uso de relleno de repartición con el fin de adoptar la capacidad portante, se establecerá el espesor del relleno con la siguiente expresión, desarrollada a partir de análisis de equilibrio: B2 x σadm asumida σadm del sitio = ------------------------------- ( B+H)2 En donde, B = Ancho de la fundación H = Espesor del relleno 5.4.2 Control en Suelos Expansivos y Zonas Erosionables

• En los sitios de torre en donde existen suelos con algún potencial de cambio volumétrico, se deben implementar medidas para controlar deformaciones y sobre-esfuerzos en la cimentación de la estructura. Se plantea reemplazar parte del suelo de fundación por material granular gravoso; la altura del reemplazo será la siguiente:

− Suelos con potencial de expansión medio = 0.5 m − Suelos con potencial de expansión alto = 1.0 m Para suelos con potencial de expansión muy alto se recomienda realizar un reemplazo de 1.0 m del material existente por 50 cm de recebo convencional, y sobre esta capa 50 cm de concreto ciclópeo; esto con el fin de que el concreto absorba los esfuerzos de expansión que se puedan generar y que a la vez proporcione algún tipo de impermeabilización al material de fundación. Además se considera adecuado, en los casos de suelos con expasividad alta o muy alta, llevar a cabo un control de las aguas de escorrentía con el fin de evitar que estas

5-5

ingresen al suelo, causando la expansión del material. Para tal fin se debe colocar un recubrimiento, con un mortero en una proporción aproximada de 1: 6, sobre el sitio de torre, y en los casos en que la morfología los permita construir una zanja revestida que intercepte, conduzca y entregue adecuadamente las aguas superficiales.

• En general, se deben tomar las medidas necesarias para proteger la excavación ya que el subsuelo está conformado por materiales que al ser expuestos a los efectos directos del medio, se meteorizan con facilidad lo que produce cambios en sus propiedades geomecánicas.

• Las excavaciones para cimientos deben permanecer el menor tiempo posible abiertas y de ser necesario deben cubrirse. Debe restablecerse la cobertura vegetal en los sitios en donde se haya retirado.

5.5 OTRAS RECOMENDACIONES − Los rellenos de las excavaciones deben ser compactados y colocados en capas

delgadas de forma tal que se asegure la compactación correcta de toda la capa.

− Se anticipa la necesidad de controlar nivel freático y efectuar entibados de la excavación en las zonas bajas inundables.

− En aquellos sitios con niveles de fundación especiales ( ≥ 3.0), se fundirá el concreto de la columna de la zapata en dos etapas, con el fin de efectuar el centrado de los stub sobre la primera etapa fundida.

− Debe tenerse en cuenta que las investigaciones del estudio se llevaron a cabo en periodos semisecos, pudiéndose prever cambios significativos en las profundidades de niveles freáticos encontrados.

− En los sitios de depósitos aluviales y de derrubio debe lograrse una superficie de contacto homogénea. Esto se hará mediante la aplicación de capas de concreto pobre que rellenen las irregularidades del piso de fundación. En caso de encontrar a nivel de fundación, zonas blandas, compresibles o vacíos, estos deberán ser reemplazados o rellenados con concreto pobre.

− Para la resistencia a las fuerzas de tracción, en el dimensionamiento de las fundaciones, se recomienda usar el método del cono truncado con las siguientes características:

Zonas con perfil homogéneo y capacidad portante igual o superior a 2.0 kg/cm2 γ = 1.6 ton/m3 α = 30º F.S. = 1.75

Zonas con perfil homogéneo y capacidad portante igual o superior a 1.0 kg/cm2

5-6

γ = 1.6 ton/m3 α = 20º F.S. = 1.75

5-7

Zonas de inundación o con nivel freático por encima del nivel de fundación γ = 0.8 ton/m3 α = 20º F.S. = 1.75 - Se recomienda que en la ejecución del diseño estructural definitivo de las fundaciones se realice una matriz por tipo de suelo y por tipo de torre, con el fin de estandarizar y optimizar la dimensión y profundidad de la fundación.

6-1

6. LIMITACIONES Los resultados del presente estudio están basados en exploraciones puntuales realizadas en el área en donde se emplazarán las torres en los sitios de deflexión, así como en ensayos de campo y laboratorio.

7-1

7. BIBLIOGRAFÍA ESTUDIOS DE GEOLOGIA Consultas internet páginas: - http://volcanbaru.com/sismos/volcanes/ - http://volcanbaru.com/sismos/historia/ - http://es.wikipedia.org/wiki/Volcán/ - EPR – SOLUZIONA. Línea de Transmisión Eléctrica 230 kV del Proyecto

SIEPAC – Tramo Panamá. Estudio de Impacto Ambiental. 2004. - Mapa de Distribución de Epicentros Sísmicos en Panamá y Alrededores: 1904 –

1983. - Comisión de Reforma Agraria – Alianza para el Progreso. Mapa de Geología y

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Fotografías Aéreas Aplicadas a Geología. Abril, 1992. - Fotografías Aéreas de cruces de ríos:

Vuelo N° Fotos Escala Descripción L15 R-12 1544-1547 1:20.000 Cruce río Chiriquí L14 R-12 1436-1438 1:20.000 Cruce río Cochea L14 R-12 1432-1434 1:20.000 Cruce río David L3A R-76 65-67 1:30.000 Cruce río Gariche

- VILLOTA, Hugo. Geomorfología Aplicada a Levantamientos Edafológicos y

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