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FENÓMENOS GEOLÓGICOS

Movimientos de Masa

Movimientos de Masa

Aunque muchos taludes parezcanestables, no son estructurasestáticas, dado que la gravedadorigina un movimiento pendienteabajo.

Miraflores, Junio de 2012.

Movimientos de Masa

• Tienen lugar repentinamente, o gradual e imperceptiblemente.• La gravedad es la fuerza que controla los movimientos de masa, pero

varios factores desempeñan un papel importante en cuanto aldesencadenamiento de éstos.

Desplome: falla

rotacional de la

roca o el regolito

Movimiento de Masa

• Controles y Desencadenantes:

– Papel del Agua– Pendientes Sobreempinadas– Vegetación– Sismos

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Papel del Agua

El agua juega un papel importanteen el control de la estabilidad de untalud.

Una pequeña cantidad de agua enlos poros, llenos en su mayoría conaire, produce una fuerza decapilaridad que mantiene a laspartículas unidas dando mayorcohesión al suelo.

Una cantidad grande de agua queocupe todos los poros del sueloejerce presión sobre las partículasmanteniéndolas separadas: selubrica la superficie.

Papel del Agua

Pequeñas cantidades de humedad en

depósitos no consolidados aumentan la

cohesión y el ángulo de reposo.

Efecto del contenido de agua

en el ángulo de reposo de la

arena.

Papel del AguaEl agua añade peso a una masa de material y puede ser suficiente parahacer que el material se deslice o fluya pendiente abajo.

Corrientes de barro posteriores al huracán Mitch, Octubre 1998

Millbrae CA, March 2000

Pendientes Sobreempinadas

La fuerza de gravedad actuando sobre un talud tiene dos componentes:

- Corte, resulta de la componente de la gravedad paralela al talud, que

empuja a la masa pendiente abajo (gt).

- Fricción, producida por la componente de la gravedad perpendicular al

talud, contiene al material (gp).

Que ocurra movimiento o no, depende del balance entre el esfuerzo y la

fricción. Cuanto más empinado sea el talud, mayor será gt respecto a gp.

gravity

gt

gp

gravity

gt

gp

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Pendientes SobreempinadasPara materiales no consolidados, elángulo de reposo es el máximo ángulocon que un talud es estable (el material semantiene en reposo).

El ángulo de reposo depende de diversosfactores, como la distribucióngranulométrica y la forma de losfragmentos.

Para rocas, el máximo ángulo con que untalud es estable depende de otrosfactores, como los planos de debilidadexistentes, diaclasas, etc.

Ángulo de reposo para diferentes materiales.

Ángulo de reposo de un depósito de relaves

Ángulo de reposo de abanicos aluviales, Canadian Rockies

Ángulo de reposo de un abanico aluvial, British Columbia

Pendientes Sobreempinadas

Las pendientes sobreempinadas

producen taludes inestables en

suelos cohesivos. La respuesta no

siempre es inmediata, pero uno o

más procesos gravitacionales

eliminarán la pendiente excesiva

restaurando su estabilidad.

Vegetación

Las plantas protegen contra la erosión y contribuye n a la estabilidad de las pendientes. La ausencia de plantas potencia los procesos

gravitacionales.

VegetaciónCuando se

eliminan los

anclajes de la

vegetación, los

materiales de la

superficie suelen

ir pendiente

abajo.

Culpan a la tala indiscriminada por alud en San Martín

Jueves 18 de octubre del 2012 | 13:09

Actividad extractiva dejó sin protección los cerros de la localidad dePicota, sepultada ayer por un huaico , que acabó con la vida de 10personas, mientras que otras 11 siguen desaparecidas. Se esperallegada de ayuda humanitaria a la zona del desastre.

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Terremotos

El ímpetu necesario para iniciar el movimiento pued e ser proporcionado por terremotos, vibraciones o voladuras.

Nevado Huascarán, Perú, 1970(18 000 muertos)

Terremoto de Nepal 24-04-2015

Un terremoto y sus réplicas puedendesalojar volúmenes enormes deroca y material no consolidado.

Terremotos

Licuefacción : Lossedimentos arenosossaturados son los másvulnerables. Ante unavibración, los granospierden cohesión y la arenafluye. La licuefacción puedehacer que se hundanedificios o que se inclinen, yque salgan a flote tanquesde almacenamientosubterráneo y sistemas dealcantarillado.

En áreas golpeadas por terremotos, los corrimientos de tierra, la licuefacción ysubsidencia del terreno causan grandes daños.

Tambo de Mora, Chincha, Ago 2007

Impacto Humano

Las actividades humanas puedenincrementar los riesgos de movimientos demasa de distintas maneras:

Aumento de pendientes para construccionespara producir más superficies niveladas.

Impacto Humano

La adición de agua por irrigación,pozos sépticos, lagos artificiales, etc,pueden quitar cohesión y añadir pesoal talud, favoreciendo un movimientode masa.

La deforestación favorece a la erosión,dando como resultado pendientes másempinadas. Reduce la absorción deagua por los vegetales aumentando lacantidad de agua en la superficie.

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Impacto Humano

Los reservorios tras las presasincrementan la infiltración y peso delos taludes.

Represa de Vaiont

Clasificación de los Movimientos de Masa

MecanismoMaterial

VelocidadRoca Suelo Fino Suelo Grueso

Deslizamiento

Desplome Desplome Desplome Lento

Deslizamiento

de roca

Deslizamiento

de Tierra

Deslizamiento

de detritosRápido

Flujo

Avalancha de

RocaFlujo de Tierra

Flujo de

Detritos,

avalancha

Muy rápido

Reptación Reptación ReptaciónExtremadamente

lento

DesprendimientoDesprendimiento

de roca

Desprendimiento

de Tierra

Desprendimiento

de detritos

Extremadamente

rápido

Clasificación de los Movimientos de Masa

Reptación Flujo de Detritos

Desplome Desprendimiento de roca

Deslizamiento de roca Movimientos de masa subacuáticos

Movimiento de masa: Desplome

Los desplomes se producen cuando el material se des liza pendiente abajo en masas a lo largo de una superficie de rot ura curva. Flujos de

tierra se forman a menudo en la base del desplome.

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Movimiento de masa: DesplomePoint Fermin.- Eldesplome sueledesencadenarsecuando la inclinaciónde las pendientes sehace excesiva aconsecuencia deprocesos erosivoscomo la acción de lasolas.

Point Fermin.- Vista actual.

Movimiento de masa: Deslizamientos

Involucra un rápido movimiento de la masa de

roca o regolito en una superficie plana

Movimiento de masa: Deslizamientos

Deslizamientos de roca

Chosica 2012

Flujo de sedimentosCualquier proceso de pérdida de masa que involucra un movimientode flujo del regolito cuyos poros están llenos de agua y/o aire.

Flujo de detritos

Flujo de lodos

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Flujo de lodos y detritos• Mezclas de fragmentos de roca, lodos y agua que fluyen rápidamente

pendiente abajo como un fluído viscoso.

–Velocidades generalmente de 50 km/h

–Extremadamente destructivas

• Lahar: Flujo de detritos volcánicos

• Flujo de lodos : más de 30% de aguaLahar del Nevado de Ruiz: río de

material fluyendo a más de 40 km/h cuando sepultó a un poblado de

25,000 personas.

Flujo de detritos en Idaho

Flujo de lodo en Chosica Marzo 2015

Las avalanchas de nieve son también un tipo de flujo.

Sierra Nevada, CaliforniaHuracán Mitch 1998, Nicaragua(más de 2000 muertos)

Flujos

Avalancha de detritos

• Elevación por congelamiento:La elevación de la superficie deroca y regolito como un resultadodel agua subterránea congelada

Al flujo granular se le llama avalancha de

detritos

Avalancha de detritos en Yungay, Perú 1970

Flujos granulares (secos)

• Reptación (creep) – es el flujo imperceptible hacia abajo de unregolito granular.

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Reptación

La expansión y contracción repetidasdel material de superficie produce unamigración neta pendiente debajo de laspartículas de roca.

Aunque la reptación es unmovimiento imperceptiblementelento, sus efectos son a menudovisibles.

Reptación

• La reptación es un fenómeno común en pendientes.– Extremadamente lento.– Reconocidas normalmente por:

• Bultos e hinchamientos del suelo.• Plegado de capas con buzamiento fuerte.• Troncos de árboles y postes torcidos, caminos rocas y cercos.

Los factores que causan los creep son generalmente relacionados con un proceso de

expansion y contracción, causado por condiciones alternadas de humedecido,

congelamiento y secado

La reptación es un movimiento muylento, casi siempre imperceptible,más común en suelo que en roca.

Reptación de Roca

Reptación de Suelo, California

Evidencia de reptación incluye árboles arqueados y estructuras inclinadas sobre los escarpes.

Movimiento del talud por reptación Movimiento del talud por reptación

Saturación de los poros de agua El agua se congela y se expande.

El hielo se derrite y la gravedad los atrae hacia a bajo

Solifluxion : Reptación de suelo durante eldeshielo de la capa de hielo permanente enregiones polares.

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Fallas de taludes: Desprendimiento o caída

Un tipo de falla de taludesinvolucra la caida vertical,repentina de detritos ofragmento de roca

Caída de detritos (flujogravitatorio de altadensidad y viscosidad)

Caída de roca

Fallas de taludes: Desprendimiento o caída

Subsidencia• Subsidencia es el movimiento del material superficial de forma

vertical– Formación de cavernas por la disolución de carbonatos.– Quemado de materiales combustibles en la superficie.– Practicas mineras.– Extracción de fluidos.– Expansión y contracción de suelos arcillosos.– Compactación, drenado y carga en cuencas sedimentarias.

Movimientos de masa subacuáticosDiversos movimientos de masa subacuáticos afectan grandes áreas del pisooceánico y son tan comunes probablemente como los del continente.– En puntos cercanos a deltas activos y placas convergentes se depositan

muy rápidamente sedimentos y se generan pendientes pronunciadas.

Un deslizamiento subacuático en la costa de Oregon se formó cuando la actividad tectónica generó pendientes demasiado fue rtes.

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Movimientos de masa subacuáticos

Deslizamientos profusos y flancos de flujo de la is la Hawaii y otros de la cadena de islas. Las flechas indican la dirección d e los flujos.

Cada año se pierden vidas por movimientos de masa

Landslide-related property damage in the U.S. is on the order of $1-2 billion each year.

Riesgo Geológico

La zonificación es una manera efectivade reducir el riesgo, evitando laconstrucción de viviendas en zonas depropensas a estos fenómenos.

Los análisis de estabilidad detaludes y las medidas tomadas parasu sostenimiento pueden reducir elriesgo de fallas. En algunos casossólo sirven para retrasar unasituación inevitable.

Shotcrete en un talud inestable

Enrocado en una ladera

Riesgo Geológico Riesgo Geológico

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Riesgo Geológico Estabilización de Taludes: Estructuras

de retención

Malla electrosoldada

Geomalla con material no consolidado

Gaviones

Estabilización de Taludes: Anclajes

Perforación para la instalación de anclajes y piezómetros

Perforación y anclaje de planos débiles

Anclaje del suelo

Estabilización de Taludes: Reforestación

Antes

Durante

Después

Geotextiles (cobertura sintética) se utilizan para estabilizar los taludes junto con la

revegetación.

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Estabilización de Taludes: Mantener el agua fuera

Drenajes que impiden la infiltración de agua en un talud.

Barrera a corto plazo contra una mayor infiltración y erosión de agua.

Revegetación y drenaje

Puentes

Puente Habich en la Carretera Central

Falsos túneles

Falso túnel en la Carretera Central