Metodos Deestabilizacion de Taludes

7/26/2019 Metodos Deestabilizacion de Taludes

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METODOS DE ESTABILIZACION DE TALUDES

ALUMNO:

CURSO: ROCAS II

PROFESOR: DAVID CORDOVA



INTRODUCCIÓN

El propósito de estas notas es proporcionar una visión simple ypráctica sobre los problemas de estabilidad de taludes y asímismo los métodos de estabilización de taludes.

Como bien se sabe, las obras de infraestructura lineal (carreteras

y ferrocarriles). Canales, conducciones, excavaciones,explotaciones mineras, y en general cualquier construcción querequiera una superficie plana en una zona de pendiente, oalcanzar una profundidad determinada por debajo de lasuperficie, precisan la excavación de taludes (desmontes, si dan

lugar a un solo talud y trincheras si la excavación presenta untalud a cada lado).

Los taludes se construyen con la pendiente más elevada quepermite la resistencia del terreno, manteniendo unas

condiciones acéptales de estabilidad.



CONCEPTOS BÁSICOS

• S E C O M P R E N D E B A J O E L N O M B R E G E N É R I C O D ET A L U D C U A L Q U I E R A S U P E R F I C I E I N C L I N A D AR E S P E C T O A L A H O R I Z O N T A L Q U E H A Y A N D EA D O P TA R P E R M A N E N T E M E N T E L A S E S T R U C T U R A S

D E T I E R R A , B I E N S E A E N F O R M A N A T U R A L OC O M O C O N S E C U E N C I A D E L A I N T E R V E N C I Ó NH U M A N A

• C O N C E P T O T A L U D : U N T A L U D E S U N A M A S A D ET I E R R A Q U E N O E S P L A N A S I N O Q U E P O S E E

P E N D I E N T E O C A M B I O S D E A L T U R AS I G N I F I C A T I V O S .



TIPOS DE TALUDES



EL DISEÑO DE TALUDES ES UNO DE LOS ASPECTOS MÁS IMPORTANTES DE LAINGENIERÍA GEOLÓGICA, PUES ESTÁ PRESENTE EN LA MAYORÍA DE LAS ACTIVIDADES

CONSTRUCTIVAS O EXTRACTIVAS.



ELEMENTOS DE UN TALUD

• Altura: Es la distancia vertical entre el pie y la cabeza, la cual se

presenta claramente definida en taludes artificiales pero es complicadade cuantificar en las laderas debido a que el pie y la cabeza no sonaccidentes topográficos bien marcados.

• Pie: Corresponde al sitio de cambio brusco de pendiente en la parte

inferior.

• Cabeza o escarpe: Se refiere al sitio de cambio brusco de pendiente

en la parte superior.

• Altura de nivel freático: Distancia vertical desde el pie del talud o

ladera hasta el nivel de agua medida debajo de la cabeza.

• Pendiente: Es la medida de la inclinación del talud o ladera. Puede

medirse en grados, en porcentaje o en relación m/1 , en la cual m es ladistancia horizontal que corresponde a una unidad de distancia vertical.



TIPOS DE TALUD

T A L U D E S P E R M A N E N T E S• S E D I S E Ñ A N P A R A S E R E S T A B L E S

A L A R G O P L A Z O

, S E C O N S T R U Y E NC O N F I N E S D E E D I F I C A C I Ó N .

• P R I M A N E N E L D I S E Ñ OC R I T E R I O S D E S E G U R I D A D .

T A L U D E S T E M P O R A L E S• S E P R O Y E C T A N P A R A S E R

E S T A B L E S A C O R T O Y M E D I A N OP L A Z O

• P R I M A N E N E L D I S E Ñ OC R I T E R I O S D E C A R Á C T E RE C O N Ó M I C O .

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METODO DE ESTABILIZACION DE TALUDES

• En el planeamiento de medidas efectivas de estabilización es importante entender las

causas de la inestabilidad. Las causas más comunes son:talud muy empinado : esto debido al corte corte o relleno.

exceso de presión de poros: causado por niveles freáticos altos o interrupción de latrayectoria de drenaje.

Socavación: debido a la erosión de agua superficial y pérdida de resistencia con el

tiempo debido a procesos de reptación intemperismo.

Un estudio geológico concienzudo y un programa detallado de exploración del subsuelo sonnecesarios para determinar la causa del deslizamiento y planificarlas medidas correctivas.

• Si se estabiliza un derrumbe o deslizamiento mediante el tendido del talud o el uso de

contrafuertes o estructuras de retención, la resistencia del suelo debe determinarsepor métodos retrospectivos. Este valor de resistencia se usará en la evaluación delfactor de seguridad después de la estabilización, o para estimar las cargas de diseño enla estructura de retención. Si existen diferencias entre las resistencias al cortante delaboratorio y del análisis retrospectivo, se usará este último ya que es un valor másconfiable en el diseño de las obras de estabilización.



METODO DE ESTABILIZACION DE TALUDES

Tan pronto como se comprueba que hay un riesgo de inestabilidad en un

determinado talud, se debe buscar la mejor solución y considerar aspectos decosto, naturaleza de las obras afectadas (tanto en la cresta como al pie del talud),tiempo estimado en el que se puede presentar el problema, disponibilidad de losmateriales de construcción, etc. Existen tres grandes grupos de soluciones paralogras la estabilidad de un talud:

• Aumentar la resistencia del suelo: son las soluciones que aplican drenaje en el

suelo para bajar el nivel freático o la inyección de substancias que aumentan laresistencia del suelo, tales como el cemento u otro conglomerante.

• Disminuir los actuales esfuerzos en el talud: soluciones tales como el cambio dela geometría del talud mediante el corte parcial o total de éste a un ángulo menoro la remoción de la cresta para disminuir su altura.

• Aumentar los esfuerzos de confinamiento del talud: se puede lograr laestabilización de un talud mediante obras, como los muros de gravedad, laspantallas atirantadas o las bermas hechas del mismo suelo.



A.- METODO GEOMETRICO

El cambio de la geometría de un determinado talud puede realizarse mediante solucionestales como la disminución de la pendiente a un ángulo menor, la disminución de la altura(especialmente en suelos con comportamiento cohesivo) y la colocación de material en labase o pie del talud (construcción de una berma) en esta última solución es común utilizarmaterial de la parte superior del talud.

Retaluzado: Disminución del ángulo del talud

Escalonar el talud: construir bancos y bermas

Descabezamiento: excavación de la cabecera del talud

Tacones escolleras: Incrementar el peso en el pie del talud

1. Retaluzado: Disminución del ángulo del talud



METODO GEOMETRICO

2. Escalonar el talud: construir bancos y bermas

Contribuye a evitar que se produzcan roturas superficiales que afecten a todo el frente deltalud, al cortarse los posibles planos de rotura.

Las bermas permiten:

• Retener bloques que se desprenden.

• Retener roturas locales del talud.

• Permiten la instalación de medidas de drenaje (cunetas).

•

El acceso para saneamiento y control de talud.



METODO GEOMETRICO

3. descabezamiento: excavación de la cabecera del talud.

Elimina peso de esta zona, reduciendo las desestabilizadoras.

Inconvenientes:

•

dificultad de acceso.•Problemas ambientales (grandes movimientos de tierras).

•Expropiaciones.

•Presencia de instalaciones.



METODO GEOMETRICO

4. Tacones escolleras: Incrementar el peso en el pie del talud

Aunque implica ocupar espacio en la base del talud donde el espacio suele ser escaso, laconstrucción de tacones aumenta las tensiones normales, sobre la superficie de rotura

mejorando la estabilidad.

Estabilización de un talud mediante escollera:

Solución muy utilizada en caso de inestabilidades superficiales en terrenos arcillosos.

• Aportar peso

• Permitir drenaje



B. MEDIDAS DE DRENAJE

Las medidas de drenaje tienen por finalidad eliminar o disminuir el agua presente en eltalud, y por lo tanto, las presiones intersticiales que actúan como elemento desestabilizadoren las superficies de rotura y grietas de tracción. El agua también reduce las propiedadesde resistencia de ciertos tipos de materiales.



MEDIDAS DE DRENAJE

Disposición y eficacia de los sistemas de drenaje en un talud



MEDIDAS DE DRENAJE

1 Drenajes superficiales:

Evitan que las aguas de escorrentía se filtren en el talud o penetren a favor de discontinuidades ogrietas, que eleven el NF, a la aparición de presiones intersticiales y a la saturación en los suelos. Evitanlos efectos erosivos de las aguas de escorrentía y el lavado de discontinuidades en macizos rocosos.

Medidas:

• Zanjas o cunetas de drenaje en la cabecera

y laterales del talud • Canalización, desvío e impermeabilización de

cauces de arroyos y manantiales en las

inmediaciones del talud o a cotas superiores

• Zanjas o canales de drenaje en su superficie,

longitudinal y transversal

Evitan:

• Que las aguas de escorrentía se infiltren

en el talud

• Efectos erosivos.



MEDIDAS DE DRENAJE

2 Drenajes profundos:

Su finalidad es deprimir el NF y evacuar el agua del interior del talud

Tipos:

Drenajes californianos o perforaciones sub horizontales:

Φ

= 100-150 mm

longitudes: 30-40 m.

Para evacuar agua en pie de taludes

Pozos verticales:

Φ

= 30-150 cm o superior.

Se colocan bombas para desalojo del agua.

Galerías drenantes.

Pantallas drenantes:

formadas por pozos verticales de

Φ

= 1 5-2.0 m comunicados entre sí

por perforaciones horizontales

que se ejecutan desde su interior.



C. ELEMENTOS ESTRUCTURALES RESISTENTES

1. Pantallas de pilotes y micropilotes:

Elementos que mejoran la resistencia del terreno en la superficie de la rotura



ELEMENTOS ESTRUCTURALES RESISTENTES

Pantalla de micropilotes anclados




2. Columnas de Jet-Grouting :

Suelen usarse para estabilizar taludes en suelos granulares , Cortan la superficie del deslizamiento,creando zonas de mayor resistencia al cortante. Consiste en una perforación entre Φ= 0.4-1 m,

inyectando cemento a alta presión (30-60 Mpa).




3. Anclajes:

Es un elemento que aumenta las fuerzas tangenciales de rozamiento en las superficies derotura.




Los anclajes son elementos formados por cables o barras de acero que se anclan a zonas estables del

macizo y trabajan a tracción y proporcionan una fuerza contraria al movimiento.

Se presentan los siguientes tipos de anclaje:

• Anclajes activos ( se tensa tras su colocación).

• Anclajes pasivos (comienza a trabajar al producirse el movimiento).



D. MUROS Y ELEMENTOS DE CONSTRUCCIÓN

Los muros se construyen al pie de talud como elementos resistentes, de contención o sostenimiento,siendo efectivos frente a inestabilidades superficiales.

1. Muros de Gaviones:

Un gavión es un armazón de tela metálica, de forma prismática rellena con canto rodado o piedra.

La flexibilidad intrínseca del armazón les permite trabajar sin romperse.



MUROS Y ELEMENTOS DE CONSTRUCCIÓN

2. Muros pantalla:

Son elementos de hormigón armado construidos in situ, en zanjas excavadas por debajo de lasuperficie del terreno, cuya accione estabilizadora es similar a la de las pantallas pilotes, con ladiferencia de que constituyen elementos continuos.




3. Tierra armada:

Están formados por un paramento exterior prefabricado de hormigón o chapas metálicas yun relleno de suelo, reforzado mediante bandas o tirantes de metal o de material sintético,que se anclan al paramento y al talud




4. Muro anclado:

Son muros reforzados con anclajes para mejorar la resistencia al vuelco y al deslizamientode la estructura.



E. MEDIDAS DE PROTECCIÓN SUPERFICIAL

Estas medidas están encaminadas a:

• Eliminar los problemas de caída de rocas

• Aumentar la seguridad del talud frente a roturas superficiales

• Evitar o reducir la erosión y la meteorización en el frente del talud

• Evitar la entrada de agua de escorrentía

Las actuaciones más frecuentes consisten en:

• Instalación de mallas metálicas

• Gunitado de taludes

• Construcción de muros de revestimiento a pie de talud

• Instalación de materiales geotextiles

• Impermeabilización

• Siembra de especies vegetales que contribuyen a reforzar el terreno superficial en

taludes excavados en suelos.



MEDIDAS DE PROTECCIÓN SUPERFICIAL

Gunitado de taludes:

Consiste en cubrir de gunita (mortero de cemento, agua y árido de hasta 8mm) lasuperficie del talud, proyectando la mezcla neumática a través de una manguera y una

boquilla; cuando se mezclan áridos de tamaño superior se denominan hormigón

proyectado.



CRITERIOS PARA SELECCIONAR UN FACTOR DESEGURIDAD PARA DISEÑO DE TALUD

CASO

FACTOR DE

SEGURIDAD

Si puede ocurrir la perdida de vidas humanas al fallar eltalud

1.7

Si la falla puede producir la perdida de mas del 30% dela inversión de la obra especifica o perdidasconsideradas importantes.

1.5

Si se pueden producir perdidas económicas no muyimportantes 1.3

Si la falla del talud no causa daños 1.2



APLICACIONES: ESTABILIZACION DE TALUDES CURVAS DE LA LEONA



PERFIL PROPUESTO PARA ESTABLIZACION DE



PERFIL PROPUESTO PARA ESTABLIZACION DEDESLIZAMIENTO



CONCLUSIONES

• La humedad puede reducir la resistencia de la roca por

alteración química o física de sus propiedadescaracterísticas.

• Un talud constituye una estructura compleja de analizar

debido a que en su estudio coinciden los problemas demecánica de suelos y de mecánica de rocas.

• Cuando el nivel freático sube hay que tener cuenta que elagua por la presión que genera en el suelo tiende aseparar las partículas sólidas del suelo, produciendogrietas.

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