One deteriorating slope, four lifelines: applying the Accumulated Geotechnical Deterioration (AGD) framework to climate-driven infrastructure damage, monitoring and operational recovery in the Toledo–Samoré corridor, Colombian Andes

En las empinadas montañas de los Andes colombianos, empapadas por la lluvia, el suelo no es una base estática sino un ente vivo que respira y cambia con el clima. Para los ingenieros y gestores que construyen carreteras y tienden tuberías a través de estas laderas, el desafío central no es solo saber dónde podría ocurrir un deslizamiento, sino comprender cómo el propio suelo está cambiando con el tiempo. Cuando las fuertes lluvias empapan la tierra, debilitan los enlaces entre las partículas del suelo, haciendo que el terreno sea más blando y propenso a deslizarse. Sin embargo, durante los períodos secos, el suelo puede recuperar parte de su resistencia. Este ciclo de debilitamiento y recuperación parcial es lo que los investigadores llaman deterioro geotécnico acumulado. Es un concepto que desplaza la pregunta de "¿Es esta ladera estable?" a "¿Cómo está cambiando la condición de esta ladera y qué significa eso para las estructuras que descansan sobre ella?". Esta distinción es vital porque una ladera que hoy parece peligrosa podría comportarse de manera diferente mañana si el suelo ha tenido tiempo de recuperarse o, por el contrario, una ladera aparentemente segura podría fallar si ha sido debilitada por ciclos repetidos de humectación y secado.

En el corredor Toledo–Samoré, un valle estrecho donde cuatro infraestructuras críticas corren una al lado de la otra, los investigadores han documentado un ejemplo dramático de este proceso. Aquí, una carretera nacional, un oleoducto, un gasoducto y líneas de alta tensión atraviesan las mismas laderas inestables. En agosto de 2021, una reactivación masiva de cuatro deslizamientos azotó esta zona, afectando a las cuatro líneas de vida simultáneamente. Sin embargo, cada estructura falló de una manera completamente distinta. La carretera perdió su soporte de base mientras el río lavaba el suelo debajo de ella; el oleoducto fue expuesto y empujado por la tierra en movimiento; el gasoducto fue seccionado por la ruptura repentina del terreno; y las líneas eléctricas sufrieron por el desplazamiento de sus cimientos. Este documento integra la historia geológica de la ladera con las respuestas de ingeniería específicas para cada estructura, mostrando cómo un único evento en el suelo puede producir cuatro resultados distintos dependiendo de lo que se construya sobre él.

La historia comienza con el propio suelo. Entre 2017 y 2021, los investigadores midieron el suelo en uno de los deslizamientos más grandes de la zona, conocido como Deslizamiento D. Encontraron que la capacidad del suelo para mantenerse unido, su cohesión, disminuyó significativamente, y la capa de suelo se volvió más gruesa y suelta. Para agosto de 2021, tras semanas de lluvias intensas, la ladera falló catastróficamente. El terreno se desplazó aproximadamente 70 metros, un desplazamiento masivo que atravesó la infraestructura. Sin embargo, la historia no terminó con la falla. En los años siguientes, los investigadores continuaron monitoreando el sitio. Encontraron que el suelo comenzó a recuperarse. La cohesión aumentó, el suelo se volvió más rígido y la probabilidad de otro deslizamiento masivo disminuyó. Esta recuperación no fue solo una teoría; fue medida en el laboratorio y confirmada por pruebas geofísicas que mostraron al terreno recuperando su fuerza.

La evidencia más sorprendente de este comportamiento dependiente del estado provino de la comparación de dos temporadas de lluvias. En 2021, un periodo de lluvias intensas que totalizaron más de 1,150 milímetros en solo dieciséis días desencadenó la falla catastrófica. Sorprendentemente, en 2024, la región recibió casi la misma cantidad de lluvia en un periodo similar: 1,151.3 milímetros. Si la respuesta de la ladera dependiera solo de la cantidad de lluvia, debería haber fallado nuevamente. No lo hizo. El terreno se movió solo unos pocos centímetros y la infraestructura permaneció intacta. Esta diferencia demuestra que la condición del suelo importa más que la lluvia por sí sola. En 2021, el suelo ya estaba debilitado y listo para deslizarse; en 2024, se había recuperado lo suficiente como para resistir ese mismo diluvio.

Este entendimiento del estado cambiante del terreno influyó directamente en cómo los ingenieros repararon los daños, particularmente para el oleoducto. El ducto había sido empujado fuera del suelo y inicialmente funcionaba con un bypass temporal y flexible. Para restaurarlo permanentemente, los ingenieros intentaron primero una solución de alta tecnología: perforar un túnel horizontalmente a gran profundidad bajo tierra para evitar el deslizamiento por completo. Este método, conocido como perforación horizontal dirigida, falló. La geología de la zona era demasiado compleja; la roca estaba plegada, fracturada y llena de agua. Cuando los perforadores intentaron avanzar, la roca colapsó y el equipo quedó atrapado. El intento de tunelizar a través de la tierra resultó imposible porque el terreno no era un bloque sólido, sino un caos fragmentado y saturado de agua.

Ante este fracaso, el equipo de ingeniería recurrió a una estrategia diferente basada en los datos de monitoreo. Se dieron cuenta de que, aunque el deslizamiento seguía en movimiento, lo hacía de forma muy lenta, desplazándose a una tasa de menos de 12 centímetros por año. En lugar de intentar detener el deslizamiento o tunelizar a través de él, decidieron construir una carcasa protectora alrededor del oleoducto. Cavaron una zanja e instalaron una camisa de acero corrugado, colocando el tubo de petróleo rígido dentro de ella. Este diseño permite que la camisa de acero se mueva con el lento desplazamiento del terreno mientras protege al tubo de ser aplastado o doblado. El sistema incluye ventanas de inspección para que los ingenieros puedan observar el movimiento y ajustar la camisa si el terreno comienza a moverse más rápido. Esta solución, construida a principios de 2024, devolvió con éxito el oleoducto a su operación normal.

Las otras líneas de vida cuentan una historia diferente de recuperación. La carretera nacional fue reconstruida sobre un nuevo terraplén, pero sigue siendo vulnerable a que el río lave su base, un problema que requiere un monitoreo constante del flujo de agua. El gasoducto, que fue seccionado en 2021, sigue operando mediante un bypass flexible temporal. A diferencia del oleoducto, no se ha implementado una solución permanente debido a que la línea de gas cruza múltiples zonas de deslizamiento, y el costo y la complejidad de estabilizar toda la ladera son demasiado altos. Las líneas eléctricas fueron restauradas tras la emergencia, pero el mecanismo exacto de su falla sigue siendo una hipótesis basada en el movimiento del suelo, ya que no contaban con sensores de instrumentación.

El valor de esta investigación reside en conectar los puntos entre el suelo y las estructuras. Al rastrear la fuerza y la rigidez del suelo a lo largo del tiempo, los investigadores proporcionaron una imagen clara de la condición del terreno. Esta información permitió a los ingenieros tomar la decisión calculada de reconectar el oleoducto en el mismo sitio, utilizando un diseño que se adapta al movimiento lento y monitoreado de la tierra. También explicó por qué el gasoducto no podía repararse de la misma manera. El estudio demuestra que la gestión de la infraestructura en un clima cambiante requiere más que simplemente reaccionar ante los desastres; requiere una comprensión continua de cómo el suelo se deteriora y se recupera. La capacidad de distinguir entre una ladera que está a punto de fallar y una que simplemente está húmeda y en recuperación es la clave para mantener estas líneas de vida vitales en funcionamiento.

El camino a seguir implica utilizar este conocimiento para construir mejores sistemas de alerta. Los investigadores proponen combinar sus mediciones del suelo con datos satelitales y nuevos sensores para crear un modelo digital de todo el corredor. Esto permitiría a los operadores ver el estado del terreno en tiempo real y tomar decisiones antes de que ocurra una falla. Aunque estas herramientas avanzadas aún no están implementadas, la lección fundamental ya ha sido probada: el suelo no es un telón de fondo fijo para la ingeniería humana. Es un sistema dinámico que cambia y, al escuchar sus señales, podemos construir soluciones que sobrevivan con él.