Sistema de Estabilizacion Al Deslizamiento de Taludes Aplicadas a Obras Viales

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DEDICATORIA A nuestra familia por todo el apoyo y comprension brindada durante el desarrollo de este ciclo en nuestros estudios, porque ellos son el eje motor quien nos apoyo en momentos dificiles para triunfar durante el transcurso de nuestra vida cotidiana. Y asl igual manera lo damos gracias al docente del curso y companeros del aula quienes nos hicieron sentir parte de su familia, en los momentos de alegria y tristeza. Alumnos. Sistema De Estabilización al Deslizamiento de Taludes Aplicadas a Obras Viales 1

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DEDICATORIA

A nuestra familia por todo el apoyo y

comprension brindada durante el desarrollo de

este ciclo en nuestros estudios, porque ellos

son el eje motor quien nos apoyo en momentos

dificiles para triunfar durante el transcurso de

nuestra vida cotidiana. Y asl igual manera lo

damos gracias al docente del curso y

companeros del aula quienes nos hicieron sentir

parte de su familia, en los momentos de alegria

y tristeza.

Alumnos.

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INDICE

Pagina

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INTRODUCCION

OBJETIVOS...................................................................................................................................... 6

OBJETIVOS ESPECIFICOS.............................................................................................................6

CAPITULO I

1.1.- PLAN DE CONTROL DE EROSION........................................................................................7

1.2.- DISMINUCION DE LA HUELLA DEL PROYECTO.................................................................10

1.3.- DISPOSICION Y TRATAMIENTO DE MATERIALES DE EXCAVACION..............................10

1.4.- DISENO Y CONSTRUCCION DE OBRAS DE CONTROL DE EROSION.............................11

1.5.- PRESERVACION DEL SUELO SUPERFICIAL O "TOPSOIL"..............................................13

1.6.- PRACTICAS DE CONTROL DE EROSION...........................................................................14

CAPITULO II

2.1.- INESTABILIDAD DEL TERRENO...........................................................................................17

2.2.- FACTORES CONSTANTES..................................................................................................17

2.2.1.- NATURALEZA DE LOS MATERIALES...............................................................................17

2.3.- RELACION ESTRUCTURA LADERA....................................................................................18

2.4.- PENDIENTE TOPOGRAFICA Y MORFOLOGIA DE LA LADERA........................................20

2.5.- VEGETACION....................................................................................................................... 21

2.6.- FACTORES VARIABLES.......................................................................................................22

2.6.1.- CLIMATOLIGIA.................................................................................................................... 22

2.6.2.-METEORIZACION...............................................................................................................24

2.6.3.- AGUA.................................................................................................................................. 25

2.6.4.- EROSION FLUVIAL Y COSTERA......................................................................................26

2.6.5.- SISMICIDAD DE LA ZONA.................................................................................................26

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2.6.6.- ACCIONES ANTROPICAS..................................................................................................27

CAPITULO III

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3.1.- ESTABILIDAD DE TALUDES.................................................................................................29

3.2.- DEFINICION DE TALUD........................................................................................................30

3.3.- DEFINICION DE ESTABILIDAD............................................................................................31

CAPITULO V

4.1.- DELIZAMIENTO DE TALUDES.............................................................................................33

4.2.- DESLIZAMIENTOS SUPERFICIALES (CREEP)....................................................................33

4.3.- MOVIMIENTO DEL CUERPO DEL TALUD............................................................................35

4.3.1.- FALLA ROTACIONAL.........................................................................................................36

4.3.2.-FALLA TRASLACIONAL.......................................................................................................37

4.3.3.- FLUJOS............................................................................................................................... 40

4.4.- SENALES DEL MOVIMIENTO...............................................................................................42

4.5.- TIPOS DE MOVIMIENTO.......................................................................................................46

4.6.- FLUJOS................................................................................................................................. 49

4.7.- OBRAS DE ESTABILIZACION..............................................................................................51

4.7.1.- RECONFORMACION.........................................................................................................51

4.7.2.-TENDIDO DEL TALUD........................................................................................................51

4.8.- ESTRUCTURAS DE CONTENCION.....................................................................................55

4.9.- DIQUES EN TIERRA O ROCA..............................................................................................56

4.10.- MUROS DE GAVIONES.......................................................................................................57

CAPITULO V

5.1.- CALCULO DE ESTABILIDAD DE TALUDES.........................................................................59

5.2.- CLASIFICACION DE LOS METODOS DE CALCULO...........................................................59

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5.3.- METODOS DE CALCULO EN DEFORMACIONES................................................................60

5.4.- METODOS DE EQUILIBRIO LIMITE......................................................................................60

5.4.1.- METODOS EXACTOS.........................................................................................................60

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5.4.2.-METODOS NO EXACTOS...................................................................................................60

5.5.- ROTURA PLANAR.................................................................................................................. 61

5.6.- GEOMETRIA DE LA ROTURA PLANAR................................................................................62

5.7.- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN ROTURA PLANAR............................................................63

CONCLUSION

RECOMENDACIONES

SUGERENCIAS

GLOSARIO BIBLIOGRAFIA

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INTRODUCCION

El presente trabajo se ha desarrollado de las obras de Ingenierfa civil conllevan el riesgo de erosion

del suelo, al alterar la cubierta inicial, o incluso el propio perfil del mismo, si no se protege de forma

adecuada, reimplantando la vegetacion inicial, desviando los flujos de escorrentfa superficial que

inciden sobre la superficie, o manteniendo la capacidad de infiltration para reducir la escorrentfa de

aguas pluviales.

Los deslizamientos son uno de los procesos geologicos mas destructivos que afectan a los

humanos, causando miles de muertes y dano en las propiedades por valor de decenas de billones

de dolares cada ano, pero sin embargo, muy pocas personas son conscientes de su importancia. El

90% de las perdidas por deslizamientos son evitables si el problema se identifica con anterioridad y

se toman medidas de prevencion o control. Las zonas montanosas tropicales son muy susceptibles

a sufrir problemas de deslizamientos de tierra debido a que generalmente, se reunen cuatro de los

elementos mas importantes para su ocurrencia tales como son la topograffa, sismicidad,

meteorizacion y lluvias intensas. El presente trabajo intenta presentar un estado del arte en el

analisis de deslizamientos de tierra en zonas tropicales y el diseno de obras de estabilizacion.

Los terraplenes y estructuras terreas que se utilizan para rellenos de predios, plataformas, caminos,

bordos, desniveles, pisos industriales, estacionamientos, patios de contenedores, ferrocarriles,

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aeropuertos, rampas de hospitales u otras, etc., son el acumulamiento de tierra o suelo de una

cierta calidad, compactado de acuerdo a tecnicas ya muy conocidas. La resistencia de dicha

acumulacion de tierra varfa de acuerdo al tipo de suelo que se use y de acuerdo al uso que se

pretenda dar a tal obra.

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OBJETIVOS

El objetivo principal del presente Plan es evitar y/o minimizar los procesos erosivos por efecto,

principalmente de las lluvias, sobre superficies del terreno que hayan sido desprotegidas debido a

las actividades propias del Proyecto. Si bien es cierto que el movimiento de tierras incrementa los

niveles de erosion, se plantea como objetivo retornar a los niveles de erosion encontrados en la

zona una vez se culmine la fase de abandono. OBJETIVOS ESPECiFICOS

> Disminuir las areas de afectacion del proyecto o "huella" del mismo evitando de

esta manera la remocion de la capa vegetal.

> Aplicar las mejores practicas de disposition y tratamiento de materiales de

excavacion durante la construction de las plataformas de perforation y sitios de logfstica

asociados.

> Especificar, disenar e implementar obras de control de erosion durante las fases de

construccion y perforacion.

> Garantizar la preservation del suelo superficial de tal manera que garantice una

rapida recolonizacion por parte de las especies vegetales nativas.

> Establecer elementos de monitoreo que permitan realizar un seguimiento detallado

de cada una de las medidas adoptadas.

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CAPITULO I

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1.1.- PLAN DE CONTROL DE EROSION

La erosion es un fenomeno natural que comprende el desprendimiento, el transporte y el deposito

de los componentes del suelo (Manual de Protection Ambiental, 1990). Como una regla general, las

regiones con suelos muy erosionables, de pendiente alta, clima seco y fuertes vientos pero con

lluvias intensas ocasionales, sufren las mayores perdidas y ocasionan muertes por erosion. Ver la

fotografia.

Las actividades humanas frecuentemente intensifican o aceleran las ratas de erosion,

especialmente por la deforestation o la remocion de la capa vegetal, as! como por la concentration

de la escorrentfa en forma artificial. De los totales de erosion que se producen en el mundo cerca

de 1/4 a 1/3 de los sedimentos se transportan hasta el mar y los demas se depositan en los planos

de inundacion, los canales de los rfos, los lagos y los embalses.

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La erosion es tal vez el factor mas importante de contamination del agua en cuanto a volumenes de

contaminantes se refiere. La erosion segun Ayres (1960), depende de cuatro variables principales:

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cantidad e intensidad de la lluvia, pendiente y topograffa del terreno, propiedades ffsicas y qufmicas

del suelo y las caracterfsticas de la cobertura vegetal (Suarez, 2001).

En condiciones naturales existen dos elementos que generan erosion sobre los cuales el hombre

no tiene influencia. Se dice que una lluvia es mas erosiva en cuanto mayor sea su intensidad, de

igual manera, entre mayor diametro tengan las partfculas de suelo se dice que el suelo es menos

erodable. Para el caso especffico del area bajo estudio no se considera al viento como un agente

erosivo de significancia. La intensidad con que la erosion se manifiesta, depende tambien de otra

serie de factores sobre los cuales el hombre puede marcar una influencia, a saber.

Para lo cual al pendiente o inclinacion del terreno, debemos proteger mediante con la cobertura

vegetal, plantas y mediante terrazas la longitud total de los taludes en pendientes ver el imagen.

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El incremento en los niveles naturales de "erosion" hace que sea necesario introducir un Plan de

Control de Erosion, cuya aplicacion minimizara los riesgos de remocion en masa y erosion

superficial a los que estaran expuestos los taludes de las plataformas de perforation;

implementando para ello medidas de mitigacion y control durante las diferentes fases de ejecucion

del proyecto ver la fotografia:

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Dichas medidas parten desde la estimation directa o indirecta de las ratas naturales de erosion y la

selection de niveles considerados como objetivo para cada una las fases de construccion, hasta

alcanzar las ratas encontradas originalmente en un periodo de tiempo adecuado. Dichas medidas

se pueden resumir en cuatro grupos a saber:

1. La optimizacion de las areas de terreno a intervenir o la disminucion de la huella del

Proyecto.

2. El manejo adecuado de los materiales de corte y relleno resultantes de los trabajos de

movimiento de tierras.

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3. La construccion de obras de control efectivas.

4. La generation de una cobertura del terreno similar a la encontrada antes de la

intervencion.

Esta ultima fase tambien se conoce como revegetacion y forma parte de otro Plan de Manejo.

Muchas de las obras de control basicas indicadas en el tercer grupo pueden llevarse a cabo con

poco personal y con materiales procedentes del desbroce de vegetacion, minimizando asi los

costos y tiempo en el transporte de materiales foraneos. Durante las actividades del cierre, las

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estructuras de control de erosion seran reforzadas y/o se adicionaran, de acuerdo con la efectividad

medida durante las fases precedentes. 1.2.- DISMINUCION DE LA HUELLA DEL PROYECTO

> Delimitar las areas de desbroce a lo minimo posible.

> Minimization de la apertura de vlas de acceso y uso de metodos alternativos de transporte.

> Localization de plataformas y sitios de loglstica en las parte altas de las laderas buscando

reducir, en la medida de lo posible, cortes a media ladera que intercepten escorrentlas de

grandes areas aferentes.

> Implementation de zonas de aislamiento en sectores donde la ejecucion de las obras se

localicen contiguas a cuerpos de agua existentes.

1.3.- DISPOSICION Y TRATAMIENTO DE MATERIALES DE EXCAVACION

> Segregar la capa superior del terreno o desbroce (topsoil) al inicio de las labores de

excavacion, de tal manera que se almacene, de manera separada del subsuelo, para su

posterior re-uso durante las etapas finales de construccion.

> Eliminar el botado lateral indiscriminado ladera abajo sin ningun tipo de obra de contencion

y/o control.

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> Adecuacion de los diferentes niveles de corte y relleno a las condiciones

topograficas particulares de cada sitio de tal manera que se minimice el volumen de

subsuelo extrafdo.

> Elusion de zonas inestables o deslizamientos de gran magnitud mediante el

reconocimiento previo durante la fase de ingenierfa de diseno.

> Disenar y construir zonas de botaderos permanentes y/o temporales incluyendo

sus respectivas obras de drenaje y terraceo.

> Disenar y construir terraceos en taludes de corte muy prolongados.

> Minimizar el tiempo de exposition de suelos desnudos a la action erosiva de las

lluvias, y en lo posible despejar el area en modulos de trabajo secuenciales

1.4.- DISENO Y CONSTRUCCION DE OBRAS DE CONTROL DE EROSION

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> Desarrollar una especificacion y planos de control de erosion como parte de los

documentos de referencia para la construccion de las plataformas.

> Utilizar un metodo de amplio reconocimiento mundial para la evaluation de los diferentes

niveles de erosion encontrados y deseados durante las diferentes fases de ejecucion del

proyecto. Se sugiere el metodo de la Ecuacion Universal de Perdida de Suelos (USLE por

sus siglas en ingles).

> Desviar la escorrentfa fuera de taludes escarpados y areas desnudas.

> Disenar y construir sistemas de drenaje que permitan la evacuation de las aguas de lluvia

y se reduzca al mfnimo la escorrentfa superficial. Dichos sistemas se deberan disenar en

base a un regimen de lluvias cuya intensidad corresponda a aquellas que tengan una

duracion de diez minutos para periodos de retorno de diez anos.

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> Para el diseno de cortes y rellenos de mas de 10 metros de altura se deberan realizar los

analisis de estabilidad respectivos buscando en todo momento obtener factores de

seguridad ante deslizamientos superiores a 1.1.

> En caso de taludes, construir zanjas de coronation para evitar derrumbes por efecto de las

lluvias. Dichas zanjas o canales en general no podran tener inclinaciones superiores al 1%,

pero en caso de sobrepasarse se deberan construir estructuras de disipacion de energfa.

> Revegetar, trasplantado con especies de rapido crecimiento, no invasivas, de preferencia

herbacea y nativa ver la fotografia.

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> Atrapar los sedimentos mediante la construction de trampas de sedimentation antes de su

vertimiento en cuerpos de agua.

> En caso de encontrarse agua sub-superficial se deberan disenar y construir obras de

captacion y desvfo como drenes.

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> En caso de evidenciarse inestabilidades locales del terreno se deberan disenar y construir

elementos de contencion como muros en gaviones ver fotografia.

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> Se deberan disenar elementos de contencion como muros de tierra armada o pilotajes.

1.5.- PRESERVACION DEL SUELO SUPERFICIAL O "TOPSOIL"

> Proveer cobertura lo antes posible a los suelos desnudos, sobre todo si en el caso de

pendientes pronunciadas.

> Se considera conveniente cubrir temporalmente los taludes de mas de 8 grados de

inclinacion con mantos para control de erosion generalmente elaborados con fibras

naturales como el jute. En condiciones de terrenos con inclinaciones superiores a los 30

grados se recomienda usar fibras mas resistentes y con mayor densidad de estacas para

su fijacion al terreno ver fotografia.

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> Reutilizar en su totalidad el desbroce almacenado previamente como elemento de

protection de los taludes expuestos. A pesar de que en este sector de selva el horizonte

de capa organica es muy limitado, resulta beneficioso su reutilizacion como medio

facilitador para la rapida germination de semillas.

> Elaborar esquemas de fertilization de suelos con base en los resultados de ensayos de

laboratorio.

1.6.- PRACTICAS DE CONTROL DE EROSION

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Para que las practicas de control de erosion sean adecuadas deben tomarse en cuenta las

siguientes condiciones durante la construction y el tiempo que dure el Proyecto:

1. Caracterfsticas de las lluvias

2. Condiciones granulometricas del suelo expuesto

3. Inclination del terreno

4. Longitud de los taludes a tratar

5. Alternativas de cobertura temporal o definitiva

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6. Disponibilidad de materiales en la zona Las medidas que se presentan a continuation se

aplicaran a suelos con pendientes suaves, es decir cuya inclination promedio no exceda el 15%.

Un ejemplo tfpico es el area en la cual se establecera el CB. En el caso de la perforation

exploratoria, se instalara el equipo de perforation sobre una superficie plana. Las estructuras para

control de erosion consideraran las medidas y disenos implicados en este tipo de escenario de

trabajo:

> Se construiran canales recolectores para captar y desviar el agua de lluvias (escorrentfa).

Los caudales de diseno seran aquellos que correspondan a una lluvia de maxima

intensidad para periodos de retorno de diez.

> Se utilizaran descoles (entregas de agua con disipadores de energfa) en las zonas donde

el agua es evacuada, con el fin de evitar excesos de energfa cinetica en el agua de

escorrentfa.

> Se protegera el suelo en la zona de entrega final del agua con enrocados o empedrados

tambien llamados "rip rap". Generalmente, se colocara sobre el talud una capa de

enrocado apoyada sobre un geotextil ver fotografia.

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> Se determinara el tamano de las rocas y el espesor de la capa de revestimiento (Suarez,

2001). Se podra aplicar el llamado "rip rap vegetalizado, cuyo sistema consiste en la

colocacion de estacas vivas dentro del enrocado, las cuales actuan como anclaje del

enrocado y contribuyen ambientalmente a lograr un paisaje mas agradable y resistente a la

erosion (Suarez, 2001). En caso de no encontrarse rocas del tamano y calidad adecuados

su utilizaran estructuras de gaviones rellenos con sacos de suelo-cemento.

> Las zonas desprovistas de vegetacion que no sean utilizadas se cubriran con rastrojo o

restos de vegetacion para evitar el impacto directo de las gotas de lluvia. La vegetacion

actua como una capa protectora o amortiguadora entre la atmosfera y el suelo (Lopez,

1999).

> Revegetacion de las zonas desprovistas de cobertura vegetal por efecto de las actividades

del Proyecto.

> Antes de la revegetacion de las zonas intervenidas se procedera a regar el capote obtenido

del desbroce inicial, el cual sirve como banco de semillas para una rapida germinacion de

la capa vegetal.

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> En zonas con abundante presencia de agua subterranea se deberan construir obras de

drenaje que garanticen una adecuada captation y desvfo del agua.

> En zonas aledanas a cuerpos de agua se instalaran barreras sedimentadoras a manera de

cercos o "silt fences" para prevenir su polucion.

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CAPITULO II

2.1.- INESTABILIDAD DEL TERRENO

Para que se produzca la inestabilidad y puesta en movimiento de una masa de terreno deben

intervenir y modificarse de forma conjunta varios factores. Aunque las formas de la superficie

terrestre se pueden considerar como resultantes de un sistema evolutivo y, por tanto, en continuo

cambio, a la escala de tiempo en la que se producen estos movimientos del terreno, a algunos de

los factores que intervienen en ellos se les puede conceptuar como constantes o con poca

variabilidad a lo largo del tiempo y, a otros, como factores variables que sufren modificaciones con

cierta periodicidad. Los primeros, serfan de caracter pasivo y condicionarfan y conformarfan el tipo

de rotura y su mecanismo. De otro lado, los factores variables o activos interferirfan sobre los

anteriores, modificandolos y desencadenando la inestabilidad y puesta en movimiento del terreno,

ademas de determinar, en muchos casos, la magnitud del proceso. El conjunto de estos factores

comprende la siguiente relation:

2.2.- FACTORES CONSTANTES

2.2.1.- NATURALEZA DE LOS MATERIALES

La litologfa de los materiales aflorantes y su grado de alteracion condicionara sus caracterfsticas

ffsico-mecanicas y, por tanto, su estabilidad potencial, por lo que el comportamiento variara de unos

materiales a otros aun cuando actuen sobre ellos con igual intensidad los mismos factores.

Los parametros resistivos dependeran de la composition mineralogica y de la textura,

compactacion, tamano, forma y cementacion de las partfculas que formen la roca o sedimento. Por

tanto, materiales poco cementados, con tamanos de grano fino (limo-

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arcilla o arenas limo-arcillosas), o de un amplio rango granulometrico (derrubios de ladera) son

litologfas mas propensas al deslizamiento.

La influencia de la composicion mineralogica de los materiales es, en ocasiones, determinante para

que se produzcan inestabilidades. En sedimentos con abundancia de minerales de la arcilla del tipo

montmorillonita, se puede producir, en epocas de lluvia, un hinchamiento de estos minerales por la

absorcion de agua en su estructura molecular y posterior dilatation, lo que provoca una expansion

del terreno, con aumentos de volumen que son problematicos si alcanzan el 5% y que, en casos

excepcionales, pueden llegar al 50%. Asimismo, el lavado de las sales contenidas en determinadas

arcillas marinas conduce a un reordenamiento en la estructura de las partfculas, pasando de

floculadas a dispersas y dando lugar a una reduccion de la resistencia al corte. Tambien, la

alternancia o intercalation de materiales de distinta naturaleza, y por tanto, con resistencia,

compactacion y permeabilidades diferentes, producira heterogeneidades en el comportamiento

global de la masa, que segun la tipologfa de aquellas, tendra una respuesta variable a los factores

externos que se manifiesten, lo que favorece la aparicion de fenomenos de inestabilidad. Del mismo

modo, el espesor de los diferentes materiales podra determinar que el movimiento sea superficial o

profundo. 2.3.- RELACION ESTRUCTURA LADERA

Otro aspecto de gran importancia a considerar frente a la estabilidad es la relation y combinacion de

la disposicion geometrica de los materiales aflorantes, con respecto a la orientacion, pendiente y

altura de la ladera natural o talud artificial. En este sentido, deberan observarse las

discontinuidades presentes (planos de estratificacion, fallas, diaclasas, esquistosidad), atendiendo a

su inclinacion, orientacion, numero, densidad, naturaleza y morfologfa.

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Estas caracterfsticas tienen gran importancia en el caso de materiales rocosos (calizas, areniscas,

etc.), que serfan estables de no ser por la fisuracion y disgregacion que produce la existencia e

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interseccion de estas discontinuidades, al modificar las propiedades de los materiales, lo que

provoca que el macizo rocoso, en su conjunto, adquiera una resistencia menor que la roca inicial.

Asimismo, cuando la direccion de la estructura de los materiales con respecto a la del terreno

natural o talud artificial es paralela y, por tanto, coincidente, y dichos materiales tienen una

inclinacion ladera abajo, se facilita el desencadenamiento de inestabilidades, que sera mayor

cuanto mas pequeno sea el angulo de interseccion que formen ambas inclinaciones.

Estas circunstancias se veran favorecidas por la circulacion del agua de infiltracion a rocas a traves

de las discontinuidades, que pueden actuar durante los periodos de lluvia como superficies de

despegue o cafdas ver fotografia.

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Las diferencias del estado tensional dentro de un macizo rocoso conllevan que dentro de

un mismo sector geografico, la disposicion y el numero de discontinuidades no sea

constante y, por tanto, las condiciones de inestabilidad puedan variar.

2.4.- PENDIENTE TOPOGRAFICA Y MORFOLOGiA DE LA LADERA

La pendiente topografica y la altura de las laderas son factores que condicionan el

desarrollo de procesos de deslizamiento ver la fotografia.

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Por su contribution a la inestabilidad de los materiales; tanto es asf que son parametros utilizados

sistematicamente en la mayorfa de los metodos de calculo de estabilidad de taludes. En terrenos

homogeneos, cada tipo de material tendra una altura crftica y un angulo maximo, a partir de los

cuales se producira un desequilibrio gravitacional, siendo posible la rotura. No obstante, en zonas

muy humedas, la morfologfa no tiene por que ser necesariamente abrupta para que materiales

arcillosos, debido a la saturacion, puedan generar movimientos rapidos, de tipo flujo, con velocidad

considerable.

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Tambien, las caracterfsticas morfologicas de la ladera aumentaran o disminuiran su equilibrio, y ya

que estas formas son ademas el resultado de un proceso evolutivo, nos serviran tambien como

indicadores de inestabilidad. Una topograffa abrupta, con valles profundos, grandes diferencias de

altura entre vaguadas, alto gradiente hidraulico, relieve escarpado, red de drenaje densa y

encajada, formas acarcavadas y laderas con morfologfa concava, es indicativa de zonas con alto

potencial de inestabilidad. De este modo, mediante la combinacion de determinados fndices

morfologicos y morfometricos del terreno, tales como la morfologfa, altura y pendiente topografica,

la superficie y longitud de la cuenca superficial y de los conos de deyeccion, etc., se han

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desarrollado metodos para determinar la susceptibilidad de rotura de una ladera. 2.5.-

VEGETACION

Es este un factor controvertido, tanto en su uso como parametro a intervenir en la estabilidad, como

en el papel que desempena. Esto es debido tanto a las distintas circunstancias que se producen en

la presencia de la amplia variedad de especies vegetales existentes, dentro de las cuales algunas

tienen un marcado caracter estacional, como a los efectos que en ellas se manifiestan.

Aunque es el factor menos constante de los hasta ahora resenados y no llega ser determinante

para la estabilidad global de una masa de terreno, sf condiciona de forma notable la accion de otros

factores.

El efecto positivo que produce la vegetacion es el de mantener la estabilidad superficial del terreno

y evitar su degradacion, ya que las rafces cohesionan las partfculas del suelo y disminuyen la

disgregacion de los niveles superficiales ver fotografia.

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 20

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La presencia de una cobertera vegetal tambien favorece el drenaje por la absorcion del agua

superficial del terreno, al tiempo que disminuye el efecto producido por la erosion hldrica.

Como contribution negativa, esta la producida por el efecto de cuna realizado por algunas ralces al

desagregar el suelo, provocando los consiguientes efectos mecanicos en grietas y fracturas.

2.6.- FACTORES VARIABLES

2.6.1.- CLIMATOLIGIA

Las causas que intervienen en los movimientos del terreno estan muy influidas por las

caracterlsticas climatologicas de la zona, que deben ser consideradas como agentes que influyen

en la formacion del relieve por su repercusion en los procesos geomorfologicos. Los efectos del

clima se derivan principalmente de la pluviometrla y temperatura. Por lo que respecta a las

precipitaciones, no solo influye el volumen total anual, sino tambien la distribucion estacional, el

regimen y su intensidad.

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De esta manera, cuando las lluvias son torrenciales, el impacto ffsico de las gotas de agua ataca

energicamente el suelo y provoca la disgregacion y removilizacion de las partfculas superficiales,

que son arrastradas por el agua. A su vez, la cantidad de lluvia cafda en tan poco tiempo, excede

la capacidad de infiltracion en el terreno, por lo que se produce una escorrentfa superficial que

intensifica el efecto erosivo del agua sobre las laderas durante el transporte del sedimento y forma

depositos caracterfsticos al pie de las pendientes. Si, por el contrario, el agua de lluvia se infiltra

lentamente, se produce un mayor grado de saturacion del terreno, que puede llegar a formar un

nivel de agua subterranea.

En general existe una buena correlacion entre la frecuencia de deslizamientos y la

estacion del ano, correspondiendo un mayor numero de aquellos a los meses mas

lluviosos ver fotografia. ___________________________________________________________

Este fenomeno se incrementa en zonas muy humedas y durante los periodos con lluvias mas

extensas e intensas aumenta tambien la magnitud de los movimientos, ya que el

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terreno presenta un elevado grado de saturacion como consecuencia de lluvias anteriores.

Por lo que respecta a las temperaturas, parametro de menor importancia, cuanto mas altas y mas

extremas sean, mayor sera su influencia sobre los ciclos de humedad-sequedad del suelo. Los

cambios de temperatura originaran procesos de expansion y contraccion de los poros del terreno,

con los consiguientes efectos sobre su grado de esponjamiento y saturacion. 2.6.2.-

METEORIZACION

Este factor produce una alteracion de la roca o del sedimento original de la ladera, cambiando su

resistencia y permeabilidad ver la fotografia.

Las transformaciones qufmicas, mineralogicas y texturales que se generan durante el desarrollo de

este proceso, por la accion de reacciones de disolucion, oxidacion, hidrolisis, etc., destruyen el

empaquetamiento de los materiales, disgregan el conjunto y generan una perdida de la cohesion,

lo que lleva en definitiva a una disminucion de su resistencia.

2.6.3.- AGUA

El agua es el agente que contribuye con mayor peso a la

modificacion de las condiciones de estabilidad de una ladera. Por

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HVCA

23

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una parte, provoca la disgregacion flsica de la estructura de las partlculas del suelo, asl como su

alteracion qulmica mediante procesos de disolucion, oxidation, etc. Todo ello genera cambios

mineralogicos, composicionales y texturales, lo que da como resultado, en ambos casos, una

disminucion de sus parametros resistivos.

Por otra parte, cuando la escorrentla de agua se infiltra y percola en el subsuelo a traves de poros

y fisuras, puede formarse un nivel de saturacion variable, con un drenaje y un flujo determinado

ver la fotografia.

A nivel intuitivo, puede pensarse entonces, que el papel desestabilizador del agua procede del

efecto lubricante que esta produce sobre las partlculas y discontinuidades del terreno.

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Sin embargo, su accion desestabilizadora proviene tanto de la sobrecarga proporcionada por el

peso del agua al ocupar poros y fisuras antes vacfos, como de las presiones intersticiales.

Al tener un suelo saturado, constituido por partfculas solidas y agua, los esfuerzos son absorbidos

en diferente proportion por ambos elementos. Como el agua no puede soportar esfuerzos

cortantes, se disminuyen las tensiones efectivas del terreno, y se incrementa el esfuerzo de corte,

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 24

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lo que afecta, por tanto, a la estabilidad. Esto es de gran importancia cuando el terreno esta

compuesto por una alternancia de capas permeables e impermeables, ya que las primeras son

capaces de desarrollar presiones intersticiales considerables.

2.6.4.- EROSION FLUVIAL Y COSTERA

Las laderas escarpadas de las riberas de los valles fluviales se ven afectadas por el caudal y nivel

de agua. Durante las crecidas se modifican las condiciones geometricas y erosivas y puede

cambiar la posicion y extension del cauce, al tiempo que aumenta la carga hidraulica y la

capacidad erosiva del rfo. De este modo, se induce una socavacion lateral en las margenes y

cambia la morfologfa inicial de las vertientes, aumentando su verticalidad. Todo ello genera una

disminucion de su soporte por la base, desarrollandose deformaciones elasticas e

incrementandose el esfuerzo de corte sobre los materiales. El mismo efecto de socavacion se

produce en la base de los acantilados costeros por la accion del violento choque de las olas

durante los periodos de tormenta, lo que actua como factor modificador y desestabilizador del

relieve y de la lfnea de costa. 2.6.5.- SISMICIDAD DE LA ZONA

Los movimientos sfsmicos son factores que pueden acelerar y desencadenar grandes movimientos

de masa como resultado de la generacion de una serie de vibraciones que

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se asocian a un incremento de la aceleracion vertical y horizontal. Estas oscilaciones provocan una

sacudida del suelo, desplazan de su vertical a la componente de peso de una ladera e inducen una

mayor tension tangencial de cizalla en el plano de rotura. Ademas, como resultado de la alteracion

del empaquetamiento de los granos del terreno, se disminuye la cohesion, lo que en materiales

poco compactados y saturados se traduce en fenomenos de licuefaccion, generados por la

compactacion y el aumento de la presion intersticial producida por las vibraciones. Ver la

fotografia.

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2.6.6.- ACCIONES ANTROPICAS

Las actividades humanas pueden modificar parte de los factores que se han tratado anteriormente.

La intervencion en laderas naturales o la construccion de taludes artificiales, tendera a variar las

condiciones de equilibrio iniciales, y podra originar procesos de inestabilidad.

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Una ladera en equilibrio estricto puede ponerse en movimiento cuando se sobrecarga en su parte

superior, situacion que se ocasiona por la construccion de edificios, depositos de agua o carreteras

sobre materiales que no pueden mantenerse estables bajo las nuevas condiciones de carga

adicional.

A su vez, una excavacion en la base de una vertiente natural disminuye las tensiones

estabilizadoras normales y aumenta las restantes. Esta circunstancia se produce en las

construcciones al pie de un talud o, con mucha mas frecuencia, en el caso de la ejecucion de obras

lineales, principalmente carreteras, cuyo trazado tiene una alta probabilidad de atravesar zonas

con desprendimientos y deslizamientos activos o antiguos, ademas de ser la causa de la

generacion de dichos movimientos.

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Tambien en las acumulaciones artificiales de materiales, tales como vertederos de residuos

urbanos, inertes y escombreras de mina pueden desencadenarse movimientos de masa si no se

han construido atendiendo a las condiciones de estabilidad y seguridad que requiere la geometrfa

y la naturaleza del relleno.

En las obras publicas, las inestabilidades de ladera pueden constituir un grave problema en las

boquillas de los tuneles, que ademas pueden generar subsidencia en zonas urbanas. El nivel de

agua en embalses puede estar sometido a importantes variaciones estacionales.

Cuando las presas son sometidas a un desembalse rapido tras un periodo de aguas altas, el nivel

del vaso desciende con mas rapidez que el del agua existente en los poros de los materiales

circundantes, por lo que las zonas que antes se encontraban bajo el agua pueden deslizar dentro

del embalse. Al perder parte del sustento por la base, los materiales que quedan por encima

pierden apoyo, desarrollandose deslizamientos ladera arriba.

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CAPITULO III

3.1.- ESTABILIDAD DE TALUDES

El moderno desarrollo de las actuales vfas de comunicacion, tales como canales, caminos y

ferrocarriles, asf como el impulso de la construccion de presas de tierra, y el desenvolvimiento de

obras de proteccion contra la accion de rfos han puesto al diseno y construccion de taludes en un

plano de importancia ingenieril de primer orden. Tanto por el aspecto de inversion, como por las

consecuencias derivadas de su falla, los taludes constituyen hoy una de las estructuras ingenieriles

que exigen mayor cuidado por parte del proyectista. Con la expansion de los canales, del ferrocarril

y de las carreteras, provocaron los primeros intentos para realizar un estudio racional en este

campo, pero no fue sino hasta el advenimiento de la Mecanica de los Suelos cuando fue posible

aplicar al diseno de taludes normas y criterios.

Estas normas y criterios apuntan directamente a la durabilidad del talud, esto es a su estabilidad a

lo largo del tiempo ver la fotografia.

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3.2.- DEFINICION DE TALUD

Se entiende por talud a cualquier superficie inclinada respecto de la horizontal que hayan de

adoptar permanentemente las estructuras de tierra. No hay duda que el talud constituye una

estructura compleja de analizar debido a que en su estudio coinciden los problemas de mecanica

de suelos y de mecanica de rocas, sin olvidar el papel basico que la geologfa aplicada desempena

en la formulacion de cualquier criterio aceptable. Cuando el talud se produce en forma natural, sin

intervencion humana, se denomina ladera natural o simplemente ladera. Cuando los taludes son

hechos por el hombre se denominan cortes o taludes artificiales, segun sea la genesis de su

formacion; en el corte, se realiza una excavacion en una formacion terrea natural (desmontes), en

tanto que los taludes artificiales son los lados inclinados de los terraplenes.

En ciertos trabajos de la Ingenierfa Civil es necesario utilizar el suelo en forma de talud como parte

de la obra. Tal es el caso de terraplenes en caminos viales, en presas de tierra (como la Presa

Retardadora del Luduena, Rosario), canales, etc.; donde se requiere estudiar la estabilidad del

talud. En ciertos casos la estabilidad juega un papel muy importante en la obra, condicionando la

existencia de la misma como puede verse en presas de tierra, donde un mal calculo puede hacer

fracasar la obra. El resultado del deslizamiento de un talud puede ser a menudo catastrofico, con la

perdida de considerables bienes y muchas vidas. Por otro lado el costo de rebajar un talud para

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alcanzar mayor estabilidad suele ser muy grande. Es por esto que la estabilidad se debe asegurar,

pero un conservadorismo extremo serfa antieconomico.

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Vista del talud que forma parte de un terraplen.

3.3.- DEFINICION DE ESTABILIDAD

Se entiende por estabilidad a la seguridad de una masa de tierra contra la falla o movimiento.

Como primera medida es necesario definir criterios de estabilidad de taludes, entendiendose por

tales algo tan simple como el poder decir en un instante dado cual sera la inclination apropiada en

un corte o en un terraplen; casi siempre la mas apropiada sera la mas escarpada que se sostenga

el tiempo necesario sin caerse. Este es el centro del problema y la razon de estudio.

A diferentes inclinaciones del talud corresponden diferentes masas de material terreo por mover y

por lo tanto diferentes costos. Podrla imaginarse un caso en que por alguna razon el talud mas

conveniente fuese muy tendido y en tal caso no habrla motivos para pensar en "problemas de

estabilidad de taludes", pero lo normal es que cualquier talud

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funcione satisfactoriamente desde todos los puntos de vista excepto el economico, de manera que

las consideraciones de costo presiden la seleccion del idoneo, que resultara ser aquel al que

corresponda la mfnima masa de tierra movida, o lo que es lo mismo el talud mas empinado.

Probablemente muchas de las dificultades asociadas en la actualidad a los problemas de

estabilidad de taludes radican en que se involucra en tal denominacion a demasiados temas

diferentes, a veces radicalmente distintos, de manera que el estudio directo del problema sin

diferenciar en forma clara tales variantes tiende a conducir a cierta confusion. Es indudable que en

lo anterior esta contenida la afirmacion de que los taludes son estructuras muy complejas, que

prestan muchos puntos de vista dignos de estudio y a traves de los cuales la naturaleza se

manifiesta de formas diversas. Esto hara que su estudio sea siempre complicado, pero parece

cierto tambien, que una parte de las dificultades presentes se debe a una falta de correcto deslinde

de las diferentes variantes con que el problema de estabilidad se puede presentar y se debe

afrontar.

Los problemas relacionados con la estabilidad de laderas naturales difieren radicalmente de los

que se presentan en taludes construidos por el ingeniero. Dentro de estos deben verse como

esencialmente distintos los problemas de los cortes de laderas y los de los terraplenes. Las

diferencias importantes radican, en primer lugar, en la naturaleza de los materiales involucrados y,

en segundo, en todo un conjunto de circunstancias que dependen de como se formo el talud y de

su historia geologica, de las condiciones climaticas que primaron a lo largo de tal historia y de la

influencia del hombre que ejerce en la actualidad o haya ejercido en el pasado.

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CAPITULO V

4.1.- DELIZAMIENTO DE TALUDES

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Se denomina deslizamiento a la rotura y al desplazamiento del suelo situado debajo de un talud,

que origina un movimiento hacia abajo y hacia fuera de toda la masa que participa del mismo.

Los deslizamientos pueden producirse de distintas maneras, es decir en forma lenta o rapida, con

o sin provocacion aparente, etc. Generalmente se producen como consecuencia de excavaciones

o socavaciones en el pie del talud. Sin embargo existen otros casos donde la falla se produce por

desintegracion gradual de la estructura del suelo, aumento de las presiones intersticiales debido a

filtraciones de agua, etc. Los tipos de fallas mas comunes en taludes son:

> Deslizamientos superficiales (creep)

> Movimiento del cuerpo del talud

> Flujos

4.2.- DESLIZAMIENTOS SUPERFICIALES (CREEP)

Cualquier talud esta sujeto a fuerzas naturales que tienden a hacer que las partfculas y porciones

de suelo proximas a su frontera deslicen hacia abajo. Se refiere esta falla al proceso mas o menos

continuo, y por lo general lento, de deslizamiento ladera abajo que se presenta en la zona

superficial de algunas laderas naturales.

El creep suele involucrar a grandes areas y el movimiento superficial se produce sin una transition

brusca entre la parte superficial movil y las masas inmoviles mas profundas. No se puede hablar de

una superficie de deslizamiento.

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Deslizamiento de Talud

Existen dos clases de deslizamientos: el estacional, que afecta solo a la corteza superficial de la

ladera que sufre la influencia de los cambios climaticos en forma de expansiones y contracciones

termicas o por humedecimiento y secado, y el masivo, que afecta a capas de tierra mas profundas,

no interesadas por los efectos ambientales y que, en consecuencia, solo se puede atribuir al efecto

gravitacional.

El primero en mayor o menor grado siempre existe, variando su intensidad segun la epoca del ano;

en cambio el segundo los movimientos son practicamente constantes. El fenomeno es mas intenso

cerca de la superficie, la velocidad de movimiento ladera debajo de un creep tfpico puede ser muy

baja y rara vez se excede la de algunos centfmetros al ano.

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El fenomeno se pone de manifiesto a los ojos del ingeniero cuando nota que los arboles y postes

estan inclinados respecto de la vertical, cuando se evidencian agrietamientos o

escalonamientos en el talud.

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Page 33: Sistema de Estabilizacion Al Deslizamiento de Taludes Aplicadas a Obras Viales

4.3.- MOVIMIENTO DEL CUERPO DEL TALUD

Puede ocurrir en taludes movimientos bruscos que afecten a masas considerables de suelo, con

superficies de falla que penetran profundamente en su cuerpo, interesando o no al terreno de

fundacion. Se considera que la superficie de falla se forma cuando en la zona de su futuro

desarrollo actuan esfuerzos cortantes que sobrepasan la resistencia al corte del material; a

consecuencia de ello sobreviene la ruptura del mismo, con la formacion de una superficie de

deslizamiento a lo largo de la cual se produce la falla. Estos fenomenos se los denomina

"deslizamientos de tierras" y puede estudiarse dos tipos bien diferenciados.

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4.3.1.- FALLA ROTACIONAL

En el primer lugar se define una superficie de falla curva, a lo largo de la cual ocurre el movimiento

del talud. Esta superficie forma una traza con el plano del papel que puede asimilarse, por facilidad

y sin mayor error a una circunferencia, aunque pueden existir formas algo diferentes, en la que por

lo general influye la secuencia geologica local, el perfil estratigrafico y la naturaleza de los

materiales. Estas fallas son llamadas de rotacion. Este tipo de fallas ocurren por lo comun en

materiales arcillosos homogeneos o en suelos cuyo comportamiento mecanico este regido

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 33

Page 34: Sistema de Estabilizacion Al Deslizamiento de Taludes Aplicadas a Obras Viales

basicamente por su fraccion arcillosa. En general afectan a zonas relativamente profundas del

talud, siendo esta profundidad mayor cuanto mayor sea la pendiente.

Las fallas por rotacion se denominan segun donde pasa el extremo de la masa que rota. Puede

presentarse pasando la superficie de falla por el cuerpo del talud (falla local), por el pie, o adelante

del mismo afectando al terreno en que el talud se apoya ver la foto.

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 34

Page 35: Sistema de Estabilizacion Al Deslizamiento de Taludes Aplicadas a Obras Viales

Figure 2: [a) Nomenclature de una zona de falla. [b> Distintos tipos

de

falla.

4.3.2.-

FALL

A TRASLACIONAL

Estas fallas por lo general consisten en movimientos traslacionales importantes del cuerpo del

talud sobre superficies de falla basicamente planas, asociadas a la presencia de estratos poco

resistentes localizados a poca profundidad del talud ver la fotografia.

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La superficie de falla se desarrolla en forma paralela al estrato debil y se remata en sus extremos

con superficies curvas que llegan al exterior formando agrietamientos.

Los estratos debiles que favorecen estas fallas son por lo comun de arcillas blandas o de arenas

finas o limos no plasticos sueltos. Con mucha frecuencia, la debilidad del estrato esta ligada a

elevadas presiones de poro en el agua contenida en las arcillas o a fenomenos de elevation de

presion de agua en estratos de arena (acufferos). En este sentido, las fallas pueden estar ligadas

tambien al calendario de las temporadas de lluvias de la region.

Las fallas del material en bloque, muchas veces estan asociadas a discontinuidades y fracturas de

los materiales que forman un corte o una ladera natural, siempre en anadidura al efecto del estrato

debil subyacente.

Las fallas de una franja superficial son tfpicas de laderas

naturales formadas por materiales arcillosos, producto de la

meteorizacion de las formaciones originales. Se

suelen provocar por el efecto de la sobrecarga impuesta por un terraplen construido sobre la

ladera. En estas fallas el movimiento ocurre casi sin distorsion.

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HVCA

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Page 37: Sistema de Estabilizacion Al Deslizamiento de Taludes Aplicadas a Obras Viales

4.3.3.- FLUJOS

Se refiere este tipo de falla a movimientos mas o menos rapidos de

una parte de la ladera natural, de tal manera que el movimiento en

sf y la distribucion aparente de velocidades y desplazamientos se asemeja al comportamiento de

un lfquido viscoso. La superficie de deslizamiento o no es distinguible o se desarrolla durante un

lapso relativamente breve. Es tambien frecuente que la zona de contacto entre la parte movil y las

masas fijas de la ladera sea una zona de flujo plastico.

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales

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HVCA

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Page 38: Sistema de Estabilizacion Al Deslizamiento de Taludes Aplicadas a Obras Viales

El material susceptible de fluir puede ser cualquier formacion no consolidada, y asf el fenomeno

puede presentarse en fragmentos de roca, depositos de talud, suelos granulares finos o arcillas

francas; tambien son frecuentes los flujos en lodo. El flujo en materiales relativamente secos

comprende en primer lugar a los fragmentos de roca, desde los muy rapidos (avalancha) hasta los

que ocurren lentamente. Afecta a grandes masas de fragmentos y suelen ser de catastroficas

consecuencias. En segundo lugar se puede encontrar deslizamientos producidos por la licuacion

de la estructura de los loess, asociados muchas veces a temblores. Ver la foto.

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Los flujos de tierra (materiales no demasiados humedos) generalmente ocurren al pie de los

deslizamientos del tipo rotacional en el cuerpo del talud. Por lo comun estos deslizamientos

retienen a la vegetacion original, asf como la estratigraffa y aspecto general de la formacion en la

que ocurrio el deslizamiento.

Los flujos de tierra de suelos granulares finos son tfpicos de formaciones costeras y se asocian

generalmente a la erosion marina y a fluctuaciones repetidas de la presion de poros debido a la

ascenso y descenso del nivel de agua con las mareas. Se originan con procesos analogos a la

licuacion.

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 38

Page 39: Sistema de Estabilizacion Al Deslizamiento de Taludes Aplicadas a Obras Viales

En los flujos de lodo, el deslizamiento ocurre en materiales finos con muy alto contenido de agua.

La forma tfpica del deslizamiento es analoga al avance de un glaciar y la velocidad de

desplazamiento puede variar desde unos pocos centfmetros por ano hasta la correspondiente a

deslizamientos catastroficos. En los flujos lentos es comun que en la velocidad del movimiento

influyan las variaciones estacionales del clima, en tanto que los flujos rapidos suelen seguir epocas

de violenta precipitacion pluvial. Los flujos de lodo muy rapidos se presentan muchas veces en

laderas de las que se ha removido la cobertura vegetal por alguna razon comenzando en muy

modestas proporciones y creciendo rapidamente transportando el suelo sobre el que pasa,

formandose autenticos rfos de lodo. Ver la fotografia.

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 39

Page 40: Sistema de Estabilizacion Al Deslizamiento de Taludes Aplicadas a Obras Viales

4.4.- SENALES DEL MOVIMIENTO

Grietas de traction en carreteras o en los taludes. Permiten la infiltration de agua y por consiguiente

favorecen la reduccion de la resistencia a lo largo del plano de falla debido a la generation de

presiones de poros adicionales. Indican que la ladera o el talud se encuentran en las primeras

etapas de su movimiento.

Hundimiento de subrasante. Desplazamientos verticales de la calzada pueden indicar movimientos

de reptacion de la ladera o el desarrollo de un proceso de inestabilidad en el talud inferior. Sin

embargo, estos movimientos pueden estar asociados con el asentamiento del relleno alrededor de

alcantarillas (Figura 1).

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Detritos en la vfa. Los detritos pueden generarse directamente en el sitio de desintegracion de la

roca, o ser transportados y depositados en otros sitios por las corrientes de agua. Estos detritos

pueden ser un antecedente a una cafda masiva de rocas o de un deslizamiento.

Abultamiento sobre o bajo la carretera. Muchos deslizamientos de masas de suelo pueden

presentar un abultamiento hacia la pata del talud, en el que la masa deslizada se ha acumulado

(Figura 2).

Figura 2. Abultamiento en alguno de los elementos de la carretera

Cambios de forma. Desviaciones en arboles, lfneas electricas, postes de telefono y cercados

tensionados o inclinados son indicadores de movimientos del terreno (Figura 3).

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Deformation de estructuras adyacentes. Se refiere a la afectacion de estructuras como puentes,

edificaciones o muros de contention. En puentes debera prestarse atencion especial a

inclinaciones de los estribos o asentamientos de las losas de aproximacion, debido a que pueden

estar relacionadas con movimientos de flujo plastico (reptamiento o creep). En edificaciones,

dependiendo de su ubicacion con respecto a la masa deslizada, puede presentarse el

agrietamiento de muros de mamposterfa, cimentaciones, levantamientos o hundimientos.

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales

Abultamiento

Talud humedo

Fiaura 3. Postes inclinados debido a movimientos del terreno

41

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Finalmente, en estructuras de contention puede observarse una perdida de verticalidad o algun tipo

de agrietamiento debido a los empujes de la masa deslizada. En la Figura 4 se presentan algunos

esquemas de estas senales.

(a) Inclinacion de estribos de puentes

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales

Figura 4. Ejemplos de estructuras deformadas por la accion de la inestabilidad del terreno

(b) Muros de contencion agrietados o volcados

42

Page 43: Sistema de Estabilizacion Al Deslizamiento de Taludes Aplicadas a Obras Viales

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Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 43

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HVCAA continuation se describen tres elementos adicionales, que a pesar de no ser evidencias del

movimiento del terreno, representan condiciones que podfan eventualmente favorecer la

generacion este:

Drenaje deficiente de agua superficial. Incluye aquellas situaciones en las que se ha favorecido el

estancamiento de aguas, conformando fuentes de infiltracion. Dentro de estas se encuentran las

alcantarillas bloqueadas, el agrietamiento de cunetas o las descargas de flujos hacia zonas

desprotegidas de los taludes (Figura 5).

Figura 5. Fractura de cunetas revestidas

Drenaje deficiente de agua subsuperficial. Se refiere a la presencia de nacimientos en o hacia la

pata de los taludes, cambios de color en el suelo, indicando cambios en el contenido de humedad,

zonas de terreno blando, tipo y crecimiento de la vegetacion como evidencia de flujo subsuperficial

(Figura 6).

Figura 6. Ejemplos de problemas de drenaje de aguas subsuperficiales

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a) Nacederos cerca de la pata del talud

(b) Crecimiento y tipo de vegetacion

Erosion encierra los problemas de socavacion ocasionados por defectos en las entregas de las

estructuras de drenaje en la pata de los terraplenes o taludes de corte. En el caso de identificar

alguna evidencia de inestabilidad, es pertinente apropiar alguna metodologfa de clasificacion de

deslizamientos. En terminos generales, estas clasificaciones consideran factores tales como las

propiedades del material no movilizado, atributos geomorficos, geometrfa del deslizamiento, tipo de

movimiento, clima, humedad, velocidad del movimiento y mecanismo de disparo. 4.5.- TIPOS DE

MOVIMIENTO

De igual forma, Varnes (1978) dividio los tipos de movimientos de falla en taludes en los siguientes

grupos:

> Caidas. En este tipo de movimiento una masa rocosa de cualquier tamano se desprende de un

talud empinado o un acantilado, a lo largo de una superficie

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sobre la cual ocurre muy poco o ningun desplazamiento, descendiendo principalmente a

traves del aire por cafda libre, a saltos, rodando, etc. (Figura 7).

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Nivel freatico

44

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> Deslizamiento. Este movimiento consiste en deformation por corte y desplazamientos, a lo

largo de una o varias superficies que son visibles o pueden inferirse razonablemente. Este

grupo se divide en deslizamientos rotacionales y traslacionales.

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 45

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Movimientos rotacionales o hundimientos: Son deslizamientos de masas de suelo, a lo largo de

una superficie concava bien definida. El movimiento es en esencia de rotacion alrededor de un eje

paralelo al talud, y es por lo general profundo en suelos cohesivos relativamente homogeneos de

gran espesor, como en coluviones, capas arcillosas gruesas, rellenos, terraplenes y botaderos,

aunque pueden ser superficiales en los mantos de suelo residual (Figura 9).

Deslizamientos trasnacionales: Consiste en el movimiento de cualquier tipo de material a lo largo

de superficies casi planas, conformadas por discontinuidades de cualquier tipo, ya sea

estratificacion, diaclasamiento, perfil de meteorizacion, o cualquier cambio en las propiedades

mecanicas o en la continuidad del material. Es mas comun en taludes en roca, o en perfiles de

meteorizacion (Figura 10).

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HVCA Figura 9. Deslizamiento rotacional

46

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4.6.- FLUJOS

De acuerdo con Varnes (1978), un flujo es un movimiento espacialmente continuo, en el que la

distribution de velocidades dentro de la masa se asemeja a la de un lfquido viscoso; el lfmite

inferior de la masa desplazada puede ser una superficie a lo largo de la cual tiene lugar un

movimiento diferencial considerable o una zona alterada de gran espesor. A continuacion se

describen los principales tipos de flujos1 (Figura 11).

> Movimientos lentos, de reptacion o flujo plastico: Se manifiestan como un

desplazamiento muy lento de la parte superficial del terreno, aun en taludes con pendiente

moderada y con cobertura vegetal. El movimiento llega a evidenciarse por la deformacion

del terreno, la formacion de pliegues en las formaciones rocosas o de arrugas y escalones

en las masas de suelo, la inclinacion de arboles, la separacion del suelo en contacto con

grandes rocas, la migracion de estas, el corrimiento de lfneas ferreas y carreteras, el

tensionamiento de cercas y rafces de arboles, etc.

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HVCA Figura 10. Deslizamiento traslacional

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> Flujos de detritos y flujos de tierra: Se forman en suelos o materiales provenientes de

meteorizacion de las rocas, que pierden su estabilidad estructural por efecto del agua,

originando desplazamientos con formas alargadas, lobuladas en su extremo inferior,

tambien se pueden desarrollar a partir del cuerpo de otros tipos de deslizamiento,

conformando movimientos complejos.

> Flujos de lodo: Se forman cuando una masa de detritos pierde resistencia por accion del

agua hasta tener una consistencia blanda y fluida, generandose movimientos rapidos,

dependiendo de la intensidad y duracion de las lluvias y de la pendiente del terreno. El

movimiento de los flujos de lodo es debido por completo a la gravedad y su velocidad

depende en alto grado de la pendiente del terreno sobre el cual se mueven y de la

viscosidad del lodo, con influencia de las dimensiones y la rugosidad del canal.

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4.7.- OBRAS DE ESTABILIZACION

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 48

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Identificados los agentes que contribuyen con la generation de los eventos de inestabilidad, se

acometen obras que propenden por la recuperacion de las condiciones de estabilidad y la

mitigacion de los efectos adversos que la materializacion de la amenaza puede acarrear sobre otro

tipo de estructuras y los usuarios. Considerando aquellas obras de estabilizacion que han sido

identificadas durante el desarrollo del Convenio, a continuation se describiran sus principales

caracterfsticas y los criterios a considerar durante su inspeccion. 4.7.1.- RECONFORMACION

Teniendo en cuenta que la inestabilidad de los taludes se debe en muchos casos a la imposibilidad

del terreno para soportar las cargas inducidas por las fuerzas de cuerpo (gravitacionales y

sfsmicas, entre otras), el cambio en la geometrfa del talud pretende remover el material que puede

generar la inestabilidad. A continuacion se presentan las principales tecnicas de reconformacion:

4.7.2.-TENDIDO DEL TALUD

Empleado para reparar deslizamientos pequenos que por lo general abarcan los materiales mas

meteorizados. Tambien se emplea en excavaciones de cortes nuevos, con un caracter preventivo,

o como correctivo de deslizamientos incipientes. Sin embargo, puede resultar inconveniente si no

se acompanan de las medidas de proteccion pertinentes para proteger los materiales que quedan

expuestos (Figura 13 y Figura 14).

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Figura 13. Tendido de un talud sobreempinado cerca de la pata

Figura 14. Tendido del talud de corte en materiales meteorizados y depositos de ladera

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Zanja o canal

> Construccion de bermas de suelo y roca en la pata del talud. Se utilizan para proporcionar

contrapeso en la pata del talud fallado. Son efectivos en la correction de fallas rotacionales

profundas para reparar pequenos deslizamientos en los que la pata este sobre empinada.

En el caso de emplearse bermas, debera revisarse tanto la estabilidad general como la

estabilidad de cada uno de los taludes entre las bermas (Figura 15). Una de las principales

ventajas de las bermas intermedias, es la reduction en volumen

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y velocidad de la escorrentfa sobre la cara del talud y por consiguiente, la reduction en

erosion e infiltration. Las bermas amplias pueden atrapar rocas desprendidas de partes mas

altas, reduciendo el dano en las estructuras construidas en el pie del talud; sin embargo,

pueden ocasionar una mayor infiltracion cuando no se adelantan las actividades de

mantenimiento de los drenajes y de la protection superficial.

Figura 15. Componentes de las bermas

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 50

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ranurada

> Construccion de trincheras estabilizantes. Este tipo de obras mejoran las condiciones de

estabilidad del terreno y frecuentemente son un buen complemento a los taludes tendidos y

las bermas (Figura 16).

Despues de excavar el material inestable, se abren zanjas, las paredes y el fondo se cubren

con geotextil, se rellena la trinchera y se coloca nuevamente geotextil en la parte superior

antes de colocar el suelo del talud. Las trincheras deben extenderse sobre toda la longitud

de falla y deben ser llevadas hasta la roca o terreno firme por debajo de la zona inestable.

Como relleno debe emplearse roca

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no degradable, la cual debe compactarse en espesores maximos de 0.6 m y no debe

contener mas del 5% de material que pasa tamiz 200, en caso que se emplee como capa

drenante.

Figura 16. Seccion transversal de drenaje interno por trincheras con relleno de piedraperforada

> Terraceo. Se aplica a taludes empinados en los que el tendido resulte complicado,

ayudando a controlar la erosion y a retener detritos provenientes de pequenos

deslizamientos. El talud debe reconformarse de manera que el agua de escorrentfa sea

recolectada y conducida fuera del area potencialmente inestable (Figura 17).

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^ Funciones

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F

52

Figura 17. Terraceo de un talud inestable

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> Prevenir problemas de estabilidad y corregir deslizamientos.

> Minimiza la carga o el peso sobre la ladera. Disminuye la longitud y el grado de la

pendiente disminuyendo el poder erosivo de escorrentfa.

^ Aplicaciones

> Deslizamientos rotacionales en rocas y suelos.

> Retention de deslizamientos pequenos de detritos.

> Control de la erosion por flujo superficial en laderas (erosion laminar). 4.8.-

ESTRUCTURAS DE CONTENCION

Las estructuras de contencion se utilizan para corregir fallas de taludes en obras lineales,

incrementando las fuerzas resistentes. Tambien se utilizan en la pata de la masa deslizada en el

caso de pequenas masas en movimiento; debe dotarseles de un buen drenaje (filtros gradados,

tuberfa colectora, lloraderos) y cimentarlos donde no haya posibilidad de remocion del suelo de

fundacion. Segun Garcfa (1996), las funciones de las estructuras de contencion son las

siguientes:

> Controlar deslizamientos de pequenas dimensiones en la direction del movimiento.

> Controlar deslizamientos en la pata de taludes empinados.

> Disminuir la extension de la falla en grandes masas.

> Soporte inicial en taludes tendidos o de rellenos para bermas.

> Limitar el derecho de vfa o los sitios de prestamo de materiales.

La inspeccion de estructuras de contencion, de manera general, incluye la observacion

de:

> Senales de movimiento en el talud, segun lo expuesto en el numeral 1.1

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> Estabilidad al volcamiento, deslizamiento, capacidad portante y general.

> Condition de flujo de agua en el muro, ya sea a traves de lloraderos o desagues de filtros;

de manera que el caudal de salida sea consecuente con las condiciones de humedad del

talud.

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4.9.- DIQUES EN TIERRA O ROCA

Son estructuras que soportan las presiones de tierra por medio de su propio peso (alrededor de la

mitad o la cuarta parte de la masa deslizada) (Figura 18). Segun Garcia (1996), se pueden

conformar contrapesos con taludes de inclinaciones cercanas a 1:1 si se utiliza un relleno de roca

no degradable, sin finos y se proporciona un sistema de intercepcion del agua para evitar su

ingreso al contrapeso. Los taludes de contrapeso formados por tierra o suelo (mezcla de suelo y

roca) no pueden ser superiores al 2H: 1V y la cantidad de finos en la mezcla debe limitarse a un

maximo del 20%. Si el material llenante del talud fallado contiene suelos de grano fino, se debe

colocar un agregado filtrante o un filtro de geotextil antes de colocar el contrapeso de suelo o

roca. Funcion

Proveer soporte a una masa de suelo o roca, que ha sido cortada o para ser rellenada. Estas

estructuras pueden cumplir funciones como la de retencion de suelo y roca, sistema de soporte a

excavaciones.

Aplicaciones

> Retention de masas de tierra.

> Soporte a excavaciones.

> En la correction de deslizamientos rotacionales en suelos y rocas de poca altura (<4

metros) por causas como la litologia debil, y en suelos como arcillas, rasnacion y suelos

residuales.

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> En la correction de deslizamientos rasnacionales de tipo laminar en suelos, involucrando

materiales como arcillas y rasnacion.

Figura 18. Muro de gravedad en roca

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4.10.- MUROS DE GAVIONES. Consiste en unidades de forma paralelepfpeda en malla de

alambre galvanizado, que se llena con fragmentos de roca dura. Los gaviones deben comportarse

como estructuras flexibles para soportar grandes deformaciones sin perder su capacidad

estructural o sus funciones de revestimiento. Los factores que influyen en la flexibilidad de estas

estructuras son:

> Geometrfa y dimensiones de la malla.

> Propiedades mecanicas del alambre.

> Tamano y forma de las piedras de relleno.

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> Numero de tirantes y diafragmas.

> Dimensiones del gavion.

Segun Garcfa (1996), los muros en gaviones son efectivos en situaciones donde es importante el

control de erosion, y deben considerarse como parte de los disenos de bermas y taludes tendidos

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 55

Page 56: Sistema de Estabilizacion Al Deslizamiento de Taludes Aplicadas a Obras Viales

adyacentes a rfos y corrientes. Los principales componentes de un muro de gaviones se

muestran en la Figura 19:

Figura 19. Principales componentes de un muro de gaviones

—____________________________________________________________ Relleno de piedra

acero galvanizado

Tabla 2. Dimensiones de los tipos de gaviones mas empleados en nuestro medio

TIPO LONGITUD [ml ANCHO [ml ALTURA [mlGaviones de base 2.0 1.0 0.5Gaviones de cuerpo 2.0 1.0 1.0Colchonetas 4.0 2.0 0.15 a 0.30

NOTA: Tornado de Sociedad Colombians de Geotecnia, 2000.

Materiales

A continuation se enuncian las principales caracterfsticas de los elementos que conforman los

gaviones (Alambre, mallas y material de relleno), de acuerdo con lo sugerido por la SCG (2000)

CAPITULO V

5.1.- CALCULO DE ESTABILIDAD DE TALUDES

El buen conocimiento del comportamiento de un talud frente a sus

posibles roturas, repercute enormemente en los costes y en la seguridad, por ello, las

investigaciones de campo (in situ) y de laboratorio, deben ser las suficientes, como para poder

caracterizar en la medida de lo posible las caracterfsticas geomecanicas del terreno, asf como los

posibles mecanismos de rotura.

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HVCA

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5.2.- CLASIFICACION DE LOS METODOS DE CALCULO

Los metodos de calculo para analizar la estabilidad de un talud se pueden clasificar en dos

grandes grupos:

> Metodos de calculo en deformaciones.

> Metodos de equilibrio lfmite.

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5.3.- METODOS DE CALCULO EN DEFORMACIONES

Consideran en el calculo las deformaciones del terreno ademas de las leyes de la estatica. Su

aplicacion practica es de gran complejidad y el problema debe estudiarse aplicando el metodo de

los elementos finitos u otros metodos numericos. 5.4.- METODOS DE EQUILIBRIO LiMITE

Se basan exclusivamente en las leyes de la estatica para determinar el estado de equilibrio de

una masa de terreno potencialmente inestable. No tienen en cuenta las deformaciones del

terreno. Suponen que la resistencia al corte se moviliza total y simultaneamente a lo largo de la

superficie de corte. Se pueden clasificar a su vez en dos grupos:

> Metodos exactos.

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 57

Page 58: Sistema de Estabilizacion Al Deslizamiento de Taludes Aplicadas a Obras Viales

> Metodos no exactos. 5.4.1.-

METODOS EXACTOS

La aplicacion de las leyes de la estatica proporciona una solucion exacta del problema con la

unica salvedad de las simplificaciones propias de todos los metodos de equilibrio lfmite (ausencia

de deformaciones, factor de seguridad constante en toda la superficie de rotura, etc.). Esto solo

es posible en taludes de geometrfa sencilla, como por ejemplo la rotura planar y la rotura por

cunas. 5.4.2.-METODOS NO EXACTOS

En la mayor parte de los casos la geometrfa de la superficie de

rotura no permite obtener una solucion exacta del problema

mediante la unica aplicacion de las leyes de la estatica. El

problema es hiperestatico y ha de hacerse alguna simplificacion o hipotesis previa que permita su

resolucion. Se pueden considerar asf los metodos que consideran el equilibrio

global de la masa deslizante, hoy en desuso, y los metodos de las dovelas o rebanadas, que

consideran a la masa deslizante dividida en una serie de fajas verticales. Los metodos de las

dovelas o rebanas pueden clasificarse en dos grupos:

> Metodos aproximados: no cumplen todas las ecuaciones de la estatica. Se pueden citar

por ejemplo los metodos de Fellenius, Janbu y Bishop simplificado.

> Metodos precisos o completos: cumplen todas las ecuaciones de la estatica. Los mas

conocidos son los de Morgenstern-Price, Spercer y Bishop riguroso.

En la figura 1, se muestra un grafico en el que se recogen los diferentes metodos de calculo.

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 58

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HVCA

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5.5.- ROTURA PLANAR

Se llama rotura planar o plana a aquella en la que el deslizamiento se produce a traves de una

unica superficie plana.

Es la mas sencilla de las formas de rotura posibles y se produce cuando existe una fracturacion

dominante en la roca y convenientemente orientada respecto al talud. Frecuentemente se trata de

fallas que interceptan al talud.

Tambien puede producirse en terrenos granulares

en los que, entre dos terrenos de buenas

caracterfsticas resistentes, se intercala un estrato

de poco espesor de material con menos resistencia.

Este tipo de rotura no es muy frecuente, ya que deben darse las dos condiciones

siguientes:

> Los rumbos o trazas horizontales del plano del talud y del plano de deslizamiento

deben ser paralelos o casi paralelos, formando entre sf un angulo maximo de 20°.

> Los lfmites laterales de la masa deslizante han de producir una resistencia al

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 59

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HVCA

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Estas condiciones permiten estudiar la estabilidad del talud como un problema

bidimensional que se analiza considerando una rebanada de ancho unidad, limitada por

dos planos verticales, perpendiculares al plano del talud. 5.6.- GEOMETRlA DE LA

ROTURA PLANAR

Si se representa el plano del talud y las discontinuidades en una estereofalsilla equiareal o

de Schmidt se pueden tener una rotura de tipo planar cuando existe una familia de

discontinuidades de rumbo similar al del talud y buzamiento menor que este.

i |/t > i |/p

Donde:

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 60

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FILIAL

HVCAv|rt = angulo de buzamiento del talud.

\|/p= angulo de buzamiento del plano de rotura.

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5.7.- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN ROTURA PLANAR

En el caso de rotura planar el factor de seguridad FS se obtiene de forma directa como

cociente entre las fuerzas que tienden a producir el movimiento y las fuerzas resistentes del

terreno que se oponen al mismo, proyectadas todas segun la direction del plano de rotura. Al

calcular FS de esta manera, se supone implfcitamente constante a lo largo de toda la

superficie de rotura, lo cual se acepta a pesar de no ser estrictamente cierto. En el caso mas

general (ver figura), se considera que el plano de deslizamiento se encuentra limitado en su

parte superior por una grieta de traccion, que se puede suponer plana, total o parcialmente

llena de agua. En el plano de rotura aparecen unas presiones intersticiales que dependen de

la situacion de la lfnea de saturacion y de las caracterfsticas del terreno. Sobre la masa

deslizante puede considerarse la actuacion de

un terremoto cuyo efecto se asimila a una aceleracion vertical aV y una aceleracion horizontal

aH.

En este caso el factor de seguridad es:

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 61

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MECANICA DE SUELOS APLICADA A

CIMENTACION Y VIAS DE TRANSPORTE

Donde:

c' = cohesion efectiva en la superficie de deslizamiento.

0= angulo de rozaniiento interno efectivo en la superficie de deslizamiento.

A = area de Li superficie de deslizamiento. supuesta de ancho unidad.

W = peso de la mas a deslizante. supuesta de ancho unidad.

= angulo que forma el piano de deslizamiento con la horizontal.

U = resultsnte de las presiones interstiales que actiian sobre el piano de

deslizamiento.

5 = angulo que forma la gneta de trace ion con la vertical.

V = resultante de las presiones intersjticiales que actuan sobre la grieta de

tiaccion.

g = aceleracion de la gravedad.

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 62

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HVCA

La formula es aplicable al caso en el que no exista terremoto, haciendo civ = cb = 0, y al caso en que se considere el terreno seco haciendo U = V = 0.

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MECANICA DE SUELOS APLICADA A

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DISENO DE ESTABILIDAD DE TALUDES (ROTURA PLANAR)

MECANICA DE SUELOS APLICADA A

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DATOS BA8ICO8 DE CALCULO:

Se llama rotura planar o plana en la que el deslizamiento se produce a traves de una unica superficie plana. Es la mas sencilla de las formas de rotura posibles y se produce

cuando existe una fracturacion dominante en la roca y convenientemente orientada respecto al talud. Frecuentemente se trata de fallas que interceptan al talud.

En el caso de rotura planar el factor de seguridad F.S. se obtiene de forma directa como cociente entre las fuerzas que tienden a producir el movimiento y las fuerzas

resistentes del terreno que se oponen al mismo.

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 64

Page 65: Sistema de Estabilizacion Al Deslizamiento de Taludes Aplicadas a Obras Viales

MECANICA DE SUELOS APLICADA A

CIMENTACION Y VIAS DE TRANSPORTE

c' A + |p' cos y/p — U — V seti\y/p + S Jj] tan <j>' W

sen y/p + V cos{\ffp + &)

DATOS BASICOS DE CALCULO:

Angulo de buzamiento del talud (^f) = 75.00Angulo del plano de rotura (IJJP) = 45.00 °Altura del talud (H) = 6.00 mAltura de la grieta de traccion (z) = 2.40 mAltura del agua en la grieta (zw) = 1.20 mAngulo de friccion interna del suelo (*) = 33.00 °Cohesion del suelo (Cu) = 2.50 t/m2

Peso especffico del suelo (ys) = 1600.00 Kg/m3

peso especffico del agua (yw) = 1000.00 Kg/m3

Area de la superficie de deslizamiento (Supuesta de ancho unidad)

5.09 m

Resultantes de las presiones intersticiales que actuan en el plano de deslizamiento:

3054.70 Kg/m 720.00 Kg/m

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 65

FS < 1 --> Inestable FS

> 1,1 --> Eslable

CONDICIONES:* Cuando existe una fracturacion dominante en la roca

* Entre terrenos de buenas caracterfsticas de resistencia intercalados por otro de

menor calidad.

* Rumbo a la superficie de rotura: ±20° con respecto a la frente del talud

* i(jf > i(jP > *

Por lo tanto el factor de seguridad F.S. sera:

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MECANICA DE SUELOS APLICADA A

CIMENTACION Y VIAS DE TRANSPORTE

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MECANICA DE SUELOS APLICADA A

CIMENTACION Y VIAS DE TRANSPORTEDISENO DE ESTABILIDAD DE TALUDES (ROTURA PLANAR)

UNIVERSIDAD A LAS

PERUANAS DISENO: UAP

CALCULO

: REVISO:

HOJA: 2 DE 2

jun-15

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 67

Page 68: Sistema de Estabilizacion Al Deslizamiento de Taludes Aplicadas a Obras Viales

MECANICA DE SUELOS APLICADA A

CIMENTACION Y VIAS DE TRANSPORTE

2.73 0.36

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 68

Peso de la masa deslizante, supuesta de ancho unidad.

16475.06 Kg/m

28325.90 Kg/m

Page 69: Sistema de Estabilizacion Al Deslizamiento de Taludes Aplicadas a Obras Viales

MECANICA DE SUELOS APLICADA A

CIMENTACION Y VIAS DE TRANSPORTEPor lo tanto el F.S. para el caso a):E angulo que forma la grieta de traccion con la vertical (6) = 0 0.00 cos 4Jp = 0.707107

sen ipp = 0.707107tan 0 = 0.649408

1.48 > 1.1 (Satisfactorio)

Por lo tanto el F.S. para el caso a):El angulo que forma la grieta de traccion con la vertical (6) = 0 0.00 cos 4Jp = 0.707107

sen ipp = 0.707107tan 0 = 0.649408

1.14 > 1.1 (Satisfactorio)

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 69

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MECANICA DE SUELOS APLICADA A

CIMENTACION Y VIAS DE TRANSPORTE

Sistema De Estabilizacion Al Deslizamiento De Taludes Aplicadas A Obras Viales 70

zw (m)FsFsCu (t/m2)FsFs0FsFs0.001.741.281.000.850.7710.001.160.760.301.691.261.501.060.8915.001.230.830.601.631.222.001.271.0220.001.290.910.901.561.182.501.481.1425.001.360.991.201.481.143.001.691.2630.001.431.081.501.391.093.501.901.3933.001.481.141.81.301.044.002.111.5140.001.601.292.11.200.984.502.321.6445.0

01.711.422.41.100.935.002.531.7650.001.841.58

Caso (a) Caso (b)__ Caso (a) Caso (b)__ Caso (a) Caso (b)

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CONCLUSION

En conclusion para el diseno de nuevos taludes se deben estimar los regfmenes de presion

intersticial mas desfavorables que pueden darse a lo largo de la construccion y vida util de la obra,

que pueden no ser los mismos que los medidos en el momento de realizar las investigaciones de

proyecto.

En el caso de deslizamientos ya producidos, se ha de intentar conocer las condiciones

piezometricas que regfan en el momento de la inestabilidad, realizar un seguimiento de su

evolucion e intentar inferir las condiciones que podran darse una vez acometidas las medidas de

reparacion.

Con este fin se debe recopilar toda la informacion posible en cuanto a las afluencias de agua y

presencia de humedades, mediante la elaboracion en las primeras fases de estudio de un mapa

hidrogeologico. Adicionalmente se deben recopilar los datos pluviometricos de las estaciones

cercanas.

Ademas de estos datos, los reconocimientos se deben dirigir a establecer los niveles piezometricos

existentes en la zona de interes y en sus alrededores. Como primera posibilidad se pueden

aprovechar los sondeos de investigacion e instalar tuberfas ranuradas de PVC. En casos mas

complejos o cuando se estima necesario un seguimiento mas detallado, se puede acudir a la

instalacion de piezometros de cuerda vibrante en niveles o profundidades prefijadas. Obviamente

en el caso de deslizamientos ya producidos, estas operaciones han de realizarse a la mayor

brevedad.

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RECOMENDACIONES

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^ Para minimizar los danos que puede causar el fenomeno de la erosion, hoy en dfa se dispone

de varias tecnologfas sencillas que permiten lograr a corto plazo una cobertura vegetal o

una piel para proteger de las lluvias y el viento a los cuerpos de tierra.

^ Esta cobertura se realiza por medio de hidrosiembra y posteriormente con una proteccion de

la zona proyectada o sembrada con la ayuda de mantos de fibra naturales y de tipo

sintetico (TRM). En la imagen aparece un equipo hidrobombeador de la mezcla acuosa

(slurry) con semillas, fertilizantes, gel hidratador, y agente fijador que se utiliza para llegar a

alturas importantes. Se utiliza generalmente un colorante artificial verde que permite a los

operadores poder saber donde colocaron la hidrosiembra y tener referencias para no

gastar mas material de lo necesario.

^ Los mantos de fibra natural conocidos en el mercado internacional como TRM se usan

provisionalmente para proteger la Hidrosiembra realizada con semillas y con fertilizantes

mientras se produce la germination. Generalmente este proceso puede durar de 3

semanas a un mes para observar a simple vista los resultados. Este proceso requiere de

riego diario para lograr su germination. Normalmente se debe aplicar en epoca de lluvia

para reducir costos por cisternas y/o sistemas de riego.

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SUGERENCIAS

^ Para protection de taludes debemos construir los muros de contention y sostenimiento parten

de unos planteamientos basicos bien diferenciados pues, mientras que en los de

sostenimiento, en general el muro es una parte mas de un relleno que se proyecta como

obra nueva en su totalidad, en los de contencion, el muro tiene como funcion la

estabilizacion de terrenos, sobre los que unicamente puede actuarse incidiendo en

determinados aspectos puntuales.

^ Para evitar cafda de piedra en carreteras debemos proteger con mallas metalicos o con

geomallas de esta manera evitaremos los accedentes y la acumulacion de tierras.

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^ Asf igual manera nosotros como ingenieros debemos considerar en el proyecto sembrado de

grases con rafces de profundos y sembrar plantones como eucaliptos y asf evitaremos la

erosion de taludes.

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GLOSARIO

Asentamientos: Es el desplazamiento vertical relativo del suelo ante la imposition de cargas, la

disipacion de presiones, la accion del drenaje, etc. Los asentamientos afectan de manera grave la

estabilidad de las estructuras.

Capacidad portante: Es la capacidad del suelo de fundacion de soportar las cargas sin que se

produzca la falla de este.

Caissons: Cimentacion profunda que tiene como funcion transmitir las cargas a estratos con

buena capacidad portante por medio de la punta. La seccion transversal de estas estructuras es

considerable con respecto a otros tipos de cimentacion profunda como los pilotes.

Coluvion: Deposito de materiales transportados por la accion de diferentes mecanismos como la

gravedad, el agua y el viento, o una combinacion de ellos. Diaclasa: Discontinuidad de la roca

originada por fuerzas tectonicas, que no implica desplazamientos significantes.

Energia Cinetica: Es la energfa que posee un cuerpo en movimiento. La cantidad de energfa

depende de la masa del cuerpo en movimiento y de su velocidad. Estabilidad al volcamiento: Es

la capacidad de una estructura de resistir las fuerzas que podrfan originar una rotacion de esta con

respecto a un punto de giro, localizado en la parte inferior de la estructura de contencion.

Estabilidad al deslizamiento: Es la capacidad de una estructura de resistir las fuerzas que

podrfan originar un movimiento horizontal de esta.

Estratificacion: Estructura de una roca sedimentaria originada por el deposito de las diferentes

capas de sedimentos que la conforman.

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Llaves o espolones: Elementos de los muros de contention construidos debajo de la placa de

cimentacion para mejorar la resistencia al deslizamiento de la estructura. Lloraderos: Tuberfas

instaladas en las estructuras de contention, para drenar las aguas de infiltration y disipar los

excesos de presion que puedan generar esta aguas en la masa de suelo contenida.

Meteorizacion: Proceso de degradacion de una roca debido a la accion de factores ffsicos,

qufmicos o biologicos.

Pilotes: Cimentacion profunda que tiene como funcion la transmision de cargas a estratos

competentes por medio de friccion o punta o la combinacion de los dos. Son elementos esbeltos

con diversas formas de seccion transversal.

Suelo Residual: Es el material resultante de la meteorizacion de la roca sin que haya a lugar

ningun mecanismo de transporte. Sobre este tipo de suelo se pueden definir claramente varios

horizontes, que indican el grado de degradacion de la roca parental. Presion en Reposo: Una

condicion especial de equilibrio es el estado de reposo en el cual el suelo no ha soportado ninguna

deformacion lateral.

Presion Activa: La presion activa es la presion lateral ejercida por el suelo detras de la estructura

cuando la pared se mueve suficientemente hacia afuera para alcanzar un valor mfnimo.

Presion Pasiva: La presion pasiva es la presion lateral ejercida sobre la pared cuando el muro se

mueve suficientemente hacia el suelo hasta que la presion alcanza un valor maximo.

Carga repartida: Cuando se presenta una carga uniformemente repartida, la AASTHO recomienda

colocar una presion adicional sobre el muro en toda la altura del mismo.

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Cargas puntuales: Las cargas puntuales ejercen una presion sobre la cara posterior de un muro.

Muros de Concreto Reforzado: Los muros de concreto reforzado son relativamente esbeltos y

comunmente en forma de L, con relleno en tierra por encima de la cimentacion. Muros de

Concreto Simple: Los muros de concreto sin refuerzo son masas relativamente grandes de

concreto, las cuales trabajan como estructuras rfgidas. Muros en Gaviones: Los gaviones son

cajones de malla de alambre galvanizado que se rellenan de cantos de roca.

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Muros Criba: El muro criba es basicamente una estructura parecida a una caja formada por

prefabricados de concreto entrelazados.

Muros de Gravedad: Los muros de gravedad son estructuras de contencion convencionales que

obtienen su soporte por la accion de su peso. Muros rigidos: En esta categorfa se encuentran los

muros de concreto reforzado, concreto simple y concreto ciclopeo.

Muros flexibles: Se incluyen los muros en gaviones, los muros criba, los pedraplenes y los muros

de tierra con llantas usadas, entre otros.

Muros de Concreto Ciclopeo: El concreto ciclopeo es una mezcla de concreto con cantos o

bloques de roca dura. Generalmente, se utilizan mezclas de 60% de concreto y 40% de volumen

de bloques de roca. En algunos pafses se utilizan porcentajes mayores de bloques de roca.

Lloradera: Tuberfa de desfogue del agua que se acumula detras de los muros de contencion.

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BIBLIOGRAFIA

^ Deslizamiento y Estabilidad de Taludes en Zonas tropicales. Estructuras de

Contention o Anclaje Jaime Suarez Dfaz ^ Muros de

Contention Ing° Rafael A. Torres B.

^ Sistema de Estabilizacion de Taludes y laderas Ing° Jose Candela Gonzales. ^ Manual para

la inspection visual de obras de estabilizacion Ing° Gustavo Andres Patino Lopez.

^ Geologia y Geotecnia Ing° Silvia Angelone y Ing° Maria teresa Garibay- 2003

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