Stability Assessment of a Bedding Rock Slope Using Q-slope and Seismic Tomography: A Case Study in the Ecuadorian Amazon

Roads are generally affected by slope failures, and these failures can increase when there are weathered materials and high rainfall. These circumstances occur in the sub-Andean zone of Ecuador. This is the region where the study area is located. The stability of a stratified rock slope, which is affecting a section of highway E45, was evaluated. The study slope is exposed to the road, but the upper part is covered by a soil-type material and dense vegetation that makes it challenging to study. We applied the Q-slope method and seismic tomography; these methods used together worked well, because they allowed to correlate and infer information about the quality of the rock mass, even in a fast and economical way. We also performed core drilling with core recovery in the crown of the slope and SPT test. The slope presented two well-differentiated zones; therefore, Q-slope values were calculated for each of these zones. The results show that the slope is unstable. The application of seismic tomography as an input parameter for calculating Q-slope was important because it allowed evaluating the stability where it is impossible to collect geomechanical information, correlate information taken at the foot of the slope, and define the depth of the bedrock

Análisis de susceptibilidad a deslizamientos empleando el proceso de jerarquía analítica en una carretera Amazónica del Ecuador

The Puyo-Tena roadway is prone to landslides due to the geodynamics, geomorphology, and geological materials of the area (unstable outcrops and strata). In recent years, this problem has persistently caused the road to be partially or completely disabled on numerous occasions. The objective of the research was to generate a cartographic model of landslides susceptibility based on variables such as slope, geological formations, land cover and land use, as well as distances to faults, road, and rivers. The degree of landslides incidence was estimated as the linear combination of the weighted variables using the analytic hierarchy process. The importance of this semi quantitative method lies in its ability to  break down a complex decision problem into a simpler and more coherent decision model. The resulting cartographic model was classified into five susceptibility categories: very low, low, moderate, high, and very high. The results showed that 17 km out of the 80 km of the Puyo-Tena roadway have a high probability of landslides, which is equivalent to 21.25% of the road. Furthermore, within this  percentage, it was determined that there are fifteen regions with a high probability of landslides due to their location in areas with steep slopes, porous and permeable lithology, a  large number of rivers, and agricultural soils. The area under the curve (AUC) of the receiver operating characteristic (ROC) was used for model verification. The verification results showed that the cartographic model for the study area has an accuracy value of 83.7%. The cartographic model of landslide susceptibility will enable relevant decisions to be made to mitigate potential hazards that may endanger transporters, material goods, and residents of the area.  La carretera Puyo-Tena es propensa a deslizamientos de tierra debido a la geodinámica, geomorfología y materiales geológicos de la zona (afloramientos y estratos inestables). En los últimos años, este problema ha provocado de forma persistente la inutilización parcial o total de la carretera en numerosas ocasiones. El objetivo de la investigación fue generar un modelo cartográfico de susceptibilidad a deslizamientos a partir de variables como la pendiente, las formaciones geológicas, la cobertura y uso de la tierra, así como  las distancias a fallas, carretera y ríos. El grado de incidencia de deslizamientos se estimó como la combinación lineal de las variables ponderadas mediante el proceso de jerarquía analítica. La importancia de este método semicuantitativo radica en su capacidad para desagregar un problema de decisión complejo en un modelo de decisión más simple y coherente. El modelo cartográfico resultante se reclasificó en cinco  categorías de susceptibilidad: muy baja, baja, moderada, alta y muy alta.  Los resultados mostraron que 17 km de los 80 km de la carretera Puyo-Tena tienen una alta probabilidad a deslizamientos, lo que equivale a 21,25% de la carretera. Además, dentro de este porcentaje, se determinó que existen quince regiones con alta probabilidad de deslizamientos debido a su ubicación en zonas con fuertes pendientes, litología porosa y permeable, gran cantidad de ríos y suelos agrícolas. Para la verificación del modelo se utilizó el área bajo la curva (en inglés AUC) de la característica operativa del receptor (en inglés ROC). Los resultados de la verificación mostraron  que el modelo cartográfico para el áre de estudio tiene un valor de precisión de 83,7%. El modelo cartográfico de susceptibilidad a deslizamientos permitirá tomar las decisiones pertinentes para mitigar eventos potenciales que puedan poner en peligro a transportistas, bienes materiales y residentes de la zona.

Análisis de susceptibilidad a deslizamientos empleando el proceso de jerarquía analítica en una carretera Amazónica del Ecuador

La carretera Puyo-Tena es propensa a deslizamientos de tierra debido a la geodinámica, geomorfología y materiales geológicos de la zona (afloramientos y estratos inestables). En los últimos años, este problema ha provocado de forma persistente la inutilización parcial o total de la carretera en numerosas ocasiones. El objetivo de la investigación fue generar un modelo cartográfico de susceptibilidad a deslizamientos a partir de variables como la pendiente, las formaciones geológicas, la cobertura y uso de la tierra, así como  las distancias a fallas, carretera y ríos. El grado de incidencia de deslizamientos se estimó como la combinación lineal de las variables ponderadas mediante el proceso de jerarquía analítica. La importancia de este método semicuantitativo radica en su capacidad para desagregar un problema de decisión complejo en un modelo de decisión más simple y coherente. El modelo cartográfico resultante se reclasificó en cinco  categorías de susceptibilidad: muy baja, baja, moderada, alta y muy alta.  Los resultados mostraron que 17 km de los 80 km de la carretera Puyo-Tena tienen una alta probabilidad a deslizamientos, lo que equivale a 21,25% de la carretera. Además, dentro de este porcentaje, se determinó que existen quince regiones con alta probabilidad de deslizamientos debido a su ubicación en zonas con fuertes pendientes, litología porosa y permeable, gran cantidad de ríos y suelos agrícolas. Para la verificación del modelo se utilizó el área bajo la curva (en inglés AUC) de la característica operativa del receptor (en inglés ROC). Los resultados de la verificación mostraron  que el modelo cartográfico para el áre de estudio tiene un valor de precisión de 83,7%. El modelo cartográfico de susceptibilidad a deslizamientos permitirá tomar las decisiones pertinentes para mitigar eventos potenciales que puedan poner en peligro a transportistas, bienes materiales y residentes de la zona.