ESTABILIDAD DE TALUDES CON ESTABILIDAD DE TALUDES CON GAVIONESGAVIONES

MECANICA DE SUELOS APLICADA A MECANICA DE SUELOS APLICADA A VIAS DE TRANSPORTEVIAS DE TRANSPORTE

ESTUDIANTE:ESTUDIANTE:SULCA CARDENAS PEDRO ALBERTO 20050080BSULCA CARDENAS PEDRO ALBERTO 20050080B

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVILFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

Porque se presenta la Porque se presenta la inestabilidad?inestabilidad?

A continuación detallamos algunas de las A continuación detallamos algunas de las razones por las cuales se presenta la razones por las cuales se presenta la inestabilidad de taludes.inestabilidad de taludes.

1.- Falla por deslizamiento superficial:1.- Falla por deslizamiento superficial: Este tipo de falla se produce por la acción de las Este tipo de falla se produce por la acción de las

fuerzas naturales que tienden a hacer que las fuerzas naturales que tienden a hacer que las partículas y porciones del suelo próximas a su partículas y porciones del suelo próximas a su frontera deslicen hacia abajofrontera deslicen hacia abajo. Este fenómeno es . Este fenómeno es más intenso cerca de la superficie inclinada del más intenso cerca de la superficie inclinada del talud debido a la ausencia de presión normal talud debido a la ausencia de presión normal confinante.confinante.

2.- Deslizamiento en laderas naturales sobre 2.- Deslizamiento en laderas naturales sobre superficies de falla preexistentes.superficies de falla preexistentes.

Se trata de un mecanismo de falla que envuelve Se trata de un mecanismo de falla que envuelve una cantidad importante de material, por lo que una cantidad importante de material, por lo que ya no se trata de un deslizamiento superficial ya no se trata de un deslizamiento superficial sino de uno más profundo, pudiendo llegar a sino de uno más profundo, pudiendo llegar a producir una verdadera superficie de falla.producir una verdadera superficie de falla.

Este es un tipo de movimiento lento por lo que Este es un tipo de movimiento lento por lo que puede llegar a ser inadvertido.puede llegar a ser inadvertido.

3.- Falla por movimiento del cuerpo del talud 3.- Falla por movimiento del cuerpo del talud (deslizamiento de tierra).(deslizamiento de tierra).

Este es un tipo de movimiento que se Este es un tipo de movimiento que se caracteriza por su brusquedad, el cual afecta a caracteriza por su brusquedad, el cual afecta a masas considerables de suelomasas considerables de suelo, generando una , generando una superficie de falla profunda.superficie de falla profunda.

Se considera que la superficie de falla se forma Se considera que la superficie de falla se forma cuando actúan esfuerzos cortantes superiores a cuando actúan esfuerzos cortantes superiores a la resistencia del material.la resistencia del material.

Existen dos tipos de falla:Existen dos tipos de falla:1- rotacional1- rotacional

2- traslacional2- traslacional

Falla rotacional Falla rotacional

En la falla rotacional se define En la falla rotacional se define una superficie de falla curva una superficie de falla curva (generalmente asumida (generalmente asumida circular)circular) a lo largo de la cual a lo largo de la cual ocurre el movimiento del talud.ocurre el movimiento del talud.

Falla TraslacionalFalla Traslacional

La falla traslacional ocurre a La falla traslacional ocurre a lo largo de planos débiles lo largo de planos débiles que suelen ser horizontalesque suelen ser horizontales o muy poco inclinados o muy poco inclinados respecto a la horizontal.respecto a la horizontal.

4.- Flujos4.- Flujos Este tipo de falla consiste en movimientosEste tipo de falla consiste en movimientos más o más o

menos rápidos de zonas localizadas de una menos rápidos de zonas localizadas de una ladera natural donde los desplazamientos ladera natural donde los desplazamientos asemejan el fluir de un líquido viscoso no asemejan el fluir de un líquido viscoso no existiendo una superficie de falla definida.existiendo una superficie de falla definida.

Este tipo de falla puede ocurrir en cualquier Este tipo de falla puede ocurrir en cualquier formación no consolidada, presentándose en formación no consolidada, presentándose en fragmentos de roca, depósitos de material, fragmentos de roca, depósitos de material, suelos granulares finos, arcillas, etc. suelos granulares finos, arcillas, etc.

Los flujos se dividen en dos grupos:Los flujos se dividen en dos grupos:

a) Flujo en materiales relativamente a) Flujo en materiales relativamente secos:secos:

En este grupo quedan comprendidos los En este grupo quedan comprendidos los flujos de fragmentos de roca, flujos de fragmentos de roca, asociados a asociados a fenómenos de presión del aire atrapado fenómenos de presión del aire atrapado entre los fragmentos, semejante a los entre los fragmentos, semejante a los mecanismos de presión de poros del mecanismos de presión de poros del agua.agua.

b) Flujos en materiales húmedos:b) Flujos en materiales húmedos: Son flujos que requieren una proporción Son flujos que requieren una proporción

apreciable de agua contenida en el suelo, apreciable de agua contenida en el suelo, normalmente llamado flujo de tierranormalmente llamado flujo de tierra. Si el . Si el contenido de agua en el material es muy contenido de agua en el material es muy elevado se denomina flujo de lodo.elevado se denomina flujo de lodo.

5.- Fallas por erosión5.- Fallas por erosión Estas son fallas superficiales provocadas Estas son fallas superficiales provocadas

por la acción del viento y del agua sobre el por la acción del viento y del agua sobre el taludtalud, siendo más evidente en aquellos , siendo más evidente en aquellos que tienen una pendiente más que tienen una pendiente más pronunciada.pronunciada.

6.- Falla por licuación6.- Falla por licuación Estas fallas ocurren en arcillas extra Estas fallas ocurren en arcillas extra

sensitivas y arenas poco compactassensitivas y arenas poco compactas, las , las cuales, al ser perturbadas, pasan cuales, al ser perturbadas, pasan rápidamente de una condición más o rápidamente de una condición más o menos estable o una suspensión, con la menos estable o una suspensión, con la pérdida casi-total de la resistencia al pérdida casi-total de la resistencia al esfuerzo cortante.esfuerzo cortante.

7.- Fallo por falta de capacidad de carga 7.- Fallo por falta de capacidad de carga en el terreno de cimentaciónen el terreno de cimentación

Este tipo de fallo se produce cuando el Este tipo de fallo se produce cuando el terreno tiene una capacidad de carga terreno tiene una capacidad de carga inferior o las cargas impuestas inferior o las cargas impuestas

CAUSAS DE LA INESTABILIDADCAUSAS DE LA INESTABILIDAD

A) FACTORES GEOMORFOLÓGICOSA) FACTORES GEOMORFOLÓGICOS

A -1) TOPOGRAFÍA DE LOS A -1) TOPOGRAFÍA DE LOS ALREDEDORES Y GEOMETRÍA DEL ALREDEDORES Y GEOMETRÍA DEL TALUDTALUDLas pendientes y los cambios de pendiente constituyen los Las pendientes y los cambios de pendiente constituyen los elementos a los cuales pueden reducirse todo el estudio elementos a los cuales pueden reducirse todo el estudio topográfico así como la forma de los taludes, producto del topográfico así como la forma de los taludes, producto del continuo trabajo natural y humano a lo largo de toda la vida continuo trabajo natural y humano a lo largo de toda la vida del talud. Razones geológicas, laderas posiblemente del talud. Razones geológicas, laderas posiblemente inestables, orografía acusada, estratificación, meteorización, inestables, orografía acusada, estratificación, meteorización, etc. etc.

A–2) DISTRIBUCIÓN DE DISCONTINUIDADES A–2) DISTRIBUCIÓN DE DISCONTINUIDADES

Y ESTRATIFICACIONESY ESTRATIFICACIONES _ En el análisis de taludes en _ En el análisis de taludes en

macizos rocosos, se presentan macizos rocosos, se presentan bloques de roca delimitados por bloques de roca delimitados por un sistema tridimensional de un sistema tridimensional de planos de discontinuidad planos de discontinuidad

_ Si las fracturas ligadas a la _ Si las fracturas ligadas a la tectónica tienen una inclinación tectónica tienen una inclinación desfavorable, aun en ausencia de desfavorable, aun en ausencia de agua, pueden producirse agua, pueden producirse

inestabilidadesinestabilidades

B) FACTORES INTERNOSB) FACTORES INTERNOS B-1) PROPIEDADES MECÁNICAS B-1) PROPIEDADES MECÁNICAS

DE LOS SUELOSDE LOS SUELOS Dadas por las propiedades Dadas por las propiedades

resistentes de los suelos en este caso resistentes de los suelos en este caso los mas importantes vienen a ser el los mas importantes vienen a ser el ángulo de fricción interno y la ángulo de fricción interno y la cohesióncohesión

B-2) ESTADOS DE ESFUERZOS ACTUANTESB-2) ESTADOS DE ESFUERZOS ACTUANTES

_ _ Los movimientos de tierra producidos por cualquier Los movimientos de tierra producidos por cualquier causa, originan un cambio temporal del estado de causa, originan un cambio temporal del estado de esfuerzos existente en una masa de terreno que puede esfuerzos existente en una masa de terreno que puede afectar a la estabilidad de la mismaafectar a la estabilidad de la misma

_ _ Hay que recalcar la gran importancia que tiene el agua Hay que recalcar la gran importancia que tiene el agua en la estabilidad de un talud. Es quizá el principal en la estabilidad de un talud. Es quizá el principal agente desencadenante de gran número de movimientos agente desencadenante de gran número de movimientos de inestabilidad de inestabilidad

ESFUERZOS ACTUANTESESFUERZOS ACTUANTES

C) FACTORES CLIMÁTICOS Y EL AGUAC) FACTORES CLIMÁTICOS Y EL AGUA

_ Los cambios en el contenido de agua del suelo, la saturación de _ Los cambios en el contenido de agua del suelo, la saturación de los materiales que constituyen una ladera natural o un talud los materiales que constituyen una ladera natural o un talud después de un período de lluvias, implica un incremento de después de un período de lluvias, implica un incremento de peso de la masa potencialmente inestable y una menor peso de la masa potencialmente inestable y una menor

resistencia al corteresistencia al corte

_ _ La mayoría de los deslizamientos ocurren después de periodos La mayoría de los deslizamientos ocurren después de periodos de lluvias fuertes o de periodos lluviosos continuosde lluvias fuertes o de periodos lluviosos continuos

MÉTODOS MÉTODOS CORRECTIVOS PARA CORRECTIVOS PARA

FALLAS EN LADERAS Y FALLAS EN LADERAS Y TALUDESTALUDES

6.- Empleo de muros de retención6.- Empleo de muros de retención

Consiste en la colocación de un muro de Consiste en la colocación de un muro de contención, con el fin de confinar la masa contención, con el fin de confinar la masa de suelo inestable. Para ello se debe de suelo inestable. Para ello se debe verificar que la cimentación del muro verificar que la cimentación del muro queda por debajo del plano de falla, de queda por debajo del plano de falla, de modo que éste lo intercepte.modo que éste lo intercepte.

·· Muros ecológicos Muros ecológicos

· · Muros de GavionesMuros de Gaviones· Muros de concreto armado (cantiliver)· Muros de concreto armado (cantiliver)

· Muros de gravedad· Muros de gravedad

Muros de GavionesMuros de Gaviones El gavión consiste en un recipiente, por lo general en forma de El gavión consiste en un recipiente, por lo general en forma de

paralelepípedo, de malla de alambre y lleno de cantos de roca. paralelepípedo, de malla de alambre y lleno de cantos de roca. Aunque es una estructura muy antigua, fue empleada por los Aunque es una estructura muy antigua, fue empleada por los antiguos faraones utilizando fibras vegetales, su uso solamente se antiguos faraones utilizando fibras vegetales, su uso solamente se popularizó a principios del siglo XX en Europa, extendiéndose popularizó a principios del siglo XX en Europa, extendiéndose posteriormente al resto del mundo. En América los gaviones se posteriormente al resto del mundo. En América los gaviones se emplean extensivamente desde hace cerca de 50 años.emplean extensivamente desde hace cerca de 50 años.

En ingeniería, los gaviones son contenedores En ingeniería, los gaviones son contenedores de piedras retenidas con malla de alambre. Se de piedras retenidas con malla de alambre. Se colocan a pie de obra desarmados y, una vez en colocan a pie de obra desarmados y, una vez en su sitio, se rellenan con piedras del lugar.su sitio, se rellenan con piedras del lugar.

Como las operaciones de armado Como las operaciones de armado y relleno de piedras no requieren y relleno de piedras no requieren ninguna pericianinguna pericia, utilizando , utilizando gaviones se pueden ejecutar gaviones se pueden ejecutar obras que de otro modo obras que de otro modo requerirían mucho más tiempo y requerirían mucho más tiempo y operarios especializados.operarios especializados.

Tienen componentes flexibles

No requieren fundaciones especiales

INSTALACION DE GAVIONES

TENDIDO DE MALLA

ACOPLAMIENTO DE MALLAS

COLOCACION DE MATERIAL

ARMADO DE LA ESTRUCTURA

RESULTADO FINAL

EJEMPLOS DE MUROS DE GAVIONES

EJEMPLOS DE MUROS DE GAVIONES

EJEMPLOS DE MUROS DE GAVIONES

CAUSAS DE LA INESTABILIDADCAUSAS DE LA INESTABILIDAD

A) FACTORES GEOMORFOLÓGICOSA) FACTORES GEOMORFOLÓGICOS

A -1) TOPOGRAFÍA DE LOS A -1) TOPOGRAFÍA DE LOS ALREDEDORES Y GEOMETRÍA DEL ALREDEDORES Y GEOMETRÍA DEL TALUDTALUDLas pendientes y los cambios de pendiente constituyen los Las pendientes y los cambios de pendiente constituyen los elementos a los cuales pueden reducirse todo el estudio elementos a los cuales pueden reducirse todo el estudio topográfico así como la forma de los taludes, producto del topográfico así como la forma de los taludes, producto del continuo trabajo natural y humano a lo largo de toda la vida continuo trabajo natural y humano a lo largo de toda la vida del talud. Razones geológicas, laderas posiblemente del talud. Razones geológicas, laderas posiblemente inestables, orografía acusada, estratificación, meteorización, inestables, orografía acusada, estratificación, meteorización, etc. etc.

A–2) DISTRIBUCIÓN DE DISCONTINUIDADES A–2) DISTRIBUCIÓN DE DISCONTINUIDADES

Y ESTRATIFICACIONESY ESTRATIFICACIONES _ En el análisis de taludes en _ En el análisis de taludes en

macizos rocosos, se presentan macizos rocosos, se presentan bloques de roca delimitados por bloques de roca delimitados por un sistema tridimensional de un sistema tridimensional de planos de discontinuidad planos de discontinuidad

_ Si las fracturas ligadas a la _ Si las fracturas ligadas a la tectónica tienen una inclinación tectónica tienen una inclinación desfavorable, aun en ausencia de desfavorable, aun en ausencia de agua, pueden producirse agua, pueden producirse

inestabilidadesinestabilidades

B) FACTORES INTERNOSB) FACTORES INTERNOS B-1) PROPIEDADES MECÁNICAS B-1) PROPIEDADES MECÁNICAS

DE LOS SUELOSDE LOS SUELOS Dadas por las propiedades Dadas por las propiedades

resistentes de los suelos en este caso resistentes de los suelos en este caso los mas importantes vienen a ser el los mas importantes vienen a ser el ángulo de fricción interno y la ángulo de fricción interno y la cohesióncohesión

B-2) ESTADOS DE ESFUERZOS ACTUANTESB-2) ESTADOS DE ESFUERZOS ACTUANTES

_ _ Los movimientos de tierra producidos por cualquier Los movimientos de tierra producidos por cualquier causa, originan un cambio temporal del estado de causa, originan un cambio temporal del estado de esfuerzos existente en una masa de terreno que puede esfuerzos existente en una masa de terreno que puede afectar a la estabilidad de la mismaafectar a la estabilidad de la misma

_ _ Hay que recalcar la gran importancia que tiene el agua Hay que recalcar la gran importancia que tiene el agua en la estabilidad de un talud. Es quizá el principal en la estabilidad de un talud. Es quizá el principal agente desencadenante de gran número de movimientos agente desencadenante de gran número de movimientos de inestabilidad de inestabilidad

ESFUERZOS ACTUANTESESFUERZOS ACTUANTES

C) FACTORES CLIMÁTICOS Y EL AGUAC) FACTORES CLIMÁTICOS Y EL AGUA

_ Los cambios en el contenido de agua del suelo, la saturación de _ Los cambios en el contenido de agua del suelo, la saturación de los materiales que constituyen una ladera natural o un talud los materiales que constituyen una ladera natural o un talud después de un período de lluvias, implica un incremento de después de un período de lluvias, implica un incremento de peso de la masa potencialmente inestable y una menor peso de la masa potencialmente inestable y una menor

resistencia al corteresistencia al corte

_ _ La mayoría de los deslizamientos ocurren después de periodos La mayoría de los deslizamientos ocurren después de periodos de lluvias fuertes o de periodos lluviosos continuosde lluvias fuertes o de periodos lluviosos continuos