Taludes 2c6y7

ESTABILID AD DE TALUDES

UNIVERSIDAD NACIONAL “HERMILIO VALDIZAN” FACULTAD DE ING. CIVIL Y ARQUITECTURA E.A.P. INGENIERIA CIVIL

TEMA:

ESTABILIDAD

TALUDES.

DE

DOCENTE: ING. ANTONIO DOMINGUEZ MAGINO INTEGRANTES: •

CARLOS ORTEGA, CINTHYA MAGALY

•

CASTRO SILVA, DANIEL

•

COZ GARCÍA, ZULY INDIRA

•

BERMUDEZ PAITA, MIGUEL

•

ESPINO ESPINOZA, VICTORIANO OLIVER

•

RAMIREZ BLANCO, GABRIEL

•

IZAGUIRRE VILLANUEVA, MAURO

•

INOCENCIO HUAMAN, HUGO

•

JIMENEZ FERNÁNDEZ, INGRID

TALUD Se entiende por talud a cualquier superficie inclinada respecto de la horizontal que adopte permanentemente la estructura de la tierra.

ELEMENTOS DE UN TALUD

TIPOS DE TALUDES TALUDES NATURALES EROSION LOMAS Y TALUDES EN VALLES

ACUMULACION

LADERAS

ARTIFICIALES TERRAPLENE S

CORTES

TERRAPLEN ES Y PRESAS

CORTES Y EXCAVACIONES

BOTADEROS ACANTILADOS COSTEROS Y DE RIOS

TALUDES NATURALES O LADERAS

DETALLE DEL TALUD NATURAL

Cuando el talud se produce en forma natural, sin intervención humana, se denomina ladera natural o simplemente ladera. Existen dos tipos: EROSION ACUMULACION

Si una ladera natural ha existido en la misma condición por muchos años y ha llegado a un equilibrio con las condiciones de infiltración del terreno, debe ser analizada utilizando procedimientos de esfuerzos efectivos.

Si una ladera natural se modifica por cortes y rellenos, será necesario analizar la estabilidad de la misma para las diferentes condiciones de la presión de poros.

TALUDES ARTIFICIALE S

DETALLE DE TALUDES ARTIFICIALES

Son consecuencias de la intervención humana en una obra de ingeniería. TERRAPLENES CORTES

TIPOS DE FALLAS DE TALUDES Según el geólogo David J. Varnes (1978),existen 5 tipos de fallas de taludes: 

Flujo (Flow)



Vuelco (Topple)



Depresiones(Slump)



Deslizamiento (Slide)



Arrastre (Creep)



Caídas (Falls)

DESLIZAMIENTOS 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. • Deslizamientos superficiales (creep) • Movimiento del cuerpo del talud • Flujos

DESLIZAMIENTOS SUPERFICIALES Cualquier talud está sujeto a fuerzas naturales que tienden a hacer que las partículas y porciones de suelo próximas a su frontera deslicen hacia abajo. Se refiere esta falla al proceso más o menos continuo, y por lo general lento, de deslizamiento ladera abajo que se presenta en la zona superficial de algunas laderas naturales.

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 fundación. Estos fenómenos se los denomina “deslizamientos de tierras” y puede estudiarse dos tipos bien diferenciados.

FALLA ROTACIONAL

FALLA TRASLACIONAL

FLUJOS Se refiere este tipo de falla a movimientos más o menos rápidos de una parte de la ladera natural, de tal manera que el movimiento en si y la distribución aparente de velocidades y desplazamientos se asemeja al comportamiento de un líquido viscoso.

TIPOS DE ROTURA DE TALUDES: TALUDES EN SUELOS EN ROCA

TALUDES

TALUDES EN SUELOS Los taludes en suelos rompen generalmente a favor de superficies curvas, con forma diversa condicionada por la morfología y estratigrafía del talud. a)

ROTURA CIRCULAR DE PIE:

Puede ser aproximadamente circular (la más frecuente), con su extremo inferior en el pie del talud, (deslizamiento de pie), cuando éste está formado por terreno homogéneo o por varios estratos de propiedades geotécnicas homogéneas.

b) ROTURA CIRCULAR PROFUNDA:

Puede ser casi circular pero pasando por debajo del pie del talud (deslizamiento profundo).

c) ROTURA SEGÚN UNA POLIGONAL

Si se dan determinadas condiciones en el Talud, como la existencia de estratos o capas de diferente competencia, puede tener lugar una rotura a favor de una superficie plana o de una superficie poligonal formada por varios tramos planos.

d) ROTURA PLANA 

Las roturas de taludes en suelos a favor de un único plano paralelo al talud son prácticamente inexistentes, aunque este modelo puede ser válido en el caso de laderas naturales con recubrimientos de suelos sobre rocas.

TALUDES EN ROCA

Los modelos de rotura más frecuentes indicados en la siguiente figura son: ROTURA PLANA:

ROTURA EN CUÑA:

Se produce a favor de una superficie preexistente, que puede ser la estratificación, una junta tectónica, una falla, etc.

Corresponde al deslizamiento de un bloque en forma de cuña, formado por dos planos de discontinuidad, a favor de su línea de intersección.

ROTURA POR PANDEO:

VUELCO DE ESTRATOS: Se produce en taludes de macizos rocosos donde los estratos presentan buzamiento contrario a la inclinación del talud y dirección paralela o subparalela al mismo.

Las causas que pueden generar la rotura por pandeo son: 

Altura excesiva del talud.



Existencia de fuerzas aplicadas sobre los estratos.



Geometría desfavorable de los estratos.



Existencia de presiones de agua sobre los estratos.



Concentración tensiones.

externas

desfavorable

de

TALUDES CON PROBLEMAS ESPECIALES LOES SUELOS RESIDUALES ARCILLAS DURAS FISURADAS Y LUTITAS Debido a que este tipo de deposito tiene una alta permeabilidad en la dirección vertical , se utiliza banquetas pavimentadas para evitar la infiltración. ARCILLAS ALTAMENTE SENSIBLES

PROCEDIMIENTO DE INVESTIGACION Y DISEÑO DE TALUDES

OBSERVACIÓN DE CAMPO Se diseñan los taludes en base a la observación de campo de taludes existentes, en la misma área y el mismo tipo de suelo. Este procedimiento se aplica cuando el costo de perforaciones y ensayos de laboratorio es mayor que el costo de reparar la falla del talud.

USO DE Este procedimientoÁBACOS se emplea en los análisis de tipo preliminar. Sin embargo algunos ábacos disponibles hacen posible un análisis muy preciso para ciertas condiciones. Existen ábacos que consideran efectos de sobrecarga, grietas de tensión, sugerencia, infiltración y aumento de resistencia al cortante con la profundidad.

ANÁLISIS DETALLADO Una investigación detallada de estabilidad incluye el estudio geológico, observación de campo, sondajes de exploración, ensayos de laboratorio y cálculos detallados de estabilidad. El análisis puede realizarse manualmente o por computadora. Los ábacos de estabilidad pueden utilizarse en estudios preliminares o chequeo del análisis final.

EVALUACION DE LA ESTABILIDAD DEL TALUD Para estabilizar un talud existente, es necesario que el profesional responsable establezca previamente las siguientes situaciones de inestabilidad: 1.Talud existente aparentemente estable: corresponde a las laderas modificadas y que por largo tiempo han permanecido estables. 2.Talud en proyecto, o por construir: Modificación geométrica de las laderas con fines de sustento de obra de ingeniería civil. 3.Talud con insuficiencia de estabilidad: ladera modificada cuyo factor de seguridad a la estabilidad es menor a la unidad. 4.Talud colapsado, a ser reconstruidos: corresponde a la estabilidad de taludes afectados por la geodinámica externa asociada al derrumbe.

Evaluación de la estabilidad del talud por medio de datos de campo.

ABACOS DE ESTABILIDAD PARA TALUDES INFINITOS E l u s o d e á b a c o s s e e m p l e a p a r a c o m p a r a r a l t e r n a t i va s , e l c h e q u e o d e l a n á l i s i s d e t a l l a d o d e e s t a b i l i d a d y a n á l i s i s r e t r o s p e c t i vo d e t a l u d e s . s e p u e d e n u t i l i z a r p a r a o b t e n e r r e s p u e s t a s a p r o xi m a d a s p a r a p r o b l e m a s m á s complejos si los taludes irregulares se modelan con taludes más simples y se u t i l i z a n va l o r e s p r o m e d i o d e p e s o u n i t a r i o , c o h e s i ó n y á n g u l o de f r i c c i ó n .

 

PASOS:  1. DETERMINAMOS EL PARA CADA CASO:  INFILTRACION PARALELA AL TALUD

 

 INFILTRACION EMERGIDA DEL TALUD

 

2. DETERMINAMOS A Y B DE LOS

ABACOS:

3.CALCULAMOS F MEDIANTE LA FORMULA:  

FACTORES DE REDUCCIÓN PARA LOS GRÁFICOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES, SUELOS CON   =0 Y >0

Factor de reducción por grieta de tracción sin presión hidrostática en la grieta

 Donde: H Ht D

: : : :

Altura del talud Altura de la grieta distancia del pie del talud a la base firme ángulo de inclinación del talud

USO DE ÁBACOS

Con la relación de alturas y el ángulo de inclinación podemos hallar el factor de reducción por grieta de tracción

GRÁFICOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES PARA =0 Y RESISTENCIA AUMENTANDO CON PROFUNDIDAD.

USO DE ÁBACO

ANALISIS DETALLADO DE ESTABILIDAD

FACTOR DE SEGURIDAD ISIBLE

  factor por el que la resistencia a cortante del suelo tendría que ser dividida para que el talud esté en un estado de equilibrio límite o de inminente falla.  El

Valores aceptables de factor de seguridad son 1.2 y 1.5, mucho mejor si son mayores. Ecuación de equilibrio:

MÉTODO DE LAS Se   aplica a: DOVELAS • • • •

Cualquier topografía de la superficie. Cualquier tipo de suelo ; . Perfil estratificado; , . Con o sin presencia de nivel freático.

SIN PRESENCIA DE NIVEL FREATICO El análisis por estabilidad usando el método de las Dovelas se explica en la siguiente figura, en donde AC es un arco de un circulo que representa la superficie de falla de prueba.

•  . • . • . • . • Por simplicidad , la presión del poro de agua es cero.

•  Por   consideraciones de equilibrio, tenemos:

•

La fuerza cortante resistente se expresa como:

•

El esfuerzo normal efectivo es igual a:

•

Por equilibrio de la cuña de prueba ABC, el momento de la fuerza actuante respecto a O es igual al momento de la fuerza resistente respecto a O:

o

=

……()

CON PRESENCIA DE NIVEL FREATICO

La figura muestra un talud a través del cual existe una infiltración con flujo establecido.

 •

 La presión de poro promedio en el fondo de la dovela:

•

La fuerza total causada por la presion de poro:

Entonces la Ec. (1) quedaría así:

=

METODOS APROXIMADOS

1)

MÉTODO DE FELLENIUS Primer método en dovelas en ser aceptado.

2)

Ignora las fuerzas entre dovelas a fin de convertir el problema en estáticamente determinado

3)

Considera el peso(w), y de las presiones intersticiales(u)

4)

Es el método mas simple de dovelas y a la vez mas conservador, proporciona el factor de seguridad(FS) mas bajo.

MÉTODO SIMPLIFICADO DE BISHOP BISHOP(1955) presentó un método utilizando dovelas y teniendo en cuenta el efecto de las fuerzas entre las dovelas. BISHOP asume que las fuerzas entre dovelas son horizontales es decir, que no tiene en cuenta las fuerzas de cortante.

CARACTERISTICAS  

Se aplica solo a superficies de rotura circulares Método similar al de Fellenius, excepto que considera equilibrio de fuerzas en la dirección vertical.



La solución es indeterminada, por lo que requiere un proceso iterativo.



Los resultados obtenidos del FS tienden a ser más elevados que en el método de Fellenius.



Proporciona resultados similares a los métodos precisos. FILOSOFÍA DEL MÉTODO Asume que todas las fuerzas de cortante entre dovelas son cero. Reduciendo el número de incógnitas. La solución es Sobre determinada debido a que no se establecen condiciones de equilibrio para una dovela. Fue el primer método en incluir Primero en incluir efectos del agua.

Donde: Δl = longitud de arco de la base de la dovela W = Peso de cada dovela C’, φ = Parámetros de resistencia del suelo. u = Presión de poros en la base de cada dovela =γwxhw α = Angulo del radio y la vertical en cada dovela. SATISFACE: EQ. TOTAL DE MOMENTOS Y EQ. FV NO SATISFACE: EQ. INDIVIDUAL DE MOMENTOS Y EQ. FH N + 1 ECUACIONESN + 1 INCOGNITAS MÉTODO

PROBLEMA DE APLICACION

Verificar el resultado de un análisis de estabilidad del talud aguas arriba de la presa de la figura adjunta, utilizando el método de las fajas (BISHOP simplificado). Los datos del talud y sus materiales, y el círculo a considerar se muestran en la figura. Considerar: a) con el nivel de embalse a 13.4 m b) sin agua en el embalse.

ENROCADO : sat = 2.10 t/m3; c = 0 t/m2; = 35° ESPALDÓN : sat = 1.90 t/m3; c = 0 t/m2; = 36°

Rtas: 1.80,

a) Fs = b) Fs = 1.93.

SOLUCIO N:

MÉTODO DE Jambu propuso un método aplicable a líneas de deslizamiento de cualquier tipo que está JAMBU basado en satisfacer el equilibrio horizontal y el vertical, no cumple el equilibrio de momentos pero si el de fuerzas.. TALUD ANALIZADO:

ANÁLISIS DEL TALUD:

CARACTERÍSTICAS DEL TALUD: FÓRMULA DE JAMBU:

EJEMPLO: -Hallar por el método de Jambu, el factor de seguridad del siguiente talud.

-Al igual que el método de Bishop, la solución requiere un proceso iterativo, que requiere el apoyo de un software.

-El factor de seguridad será: 1,44

MÉTODOS PRECISOS

MÉTODO DE SPENCER (1967)  Este método determina el factor de seguridad, teniendo en cuenta   las fuerzas entre dovelas como en el método del mismo nombre.

Pasos para determinar el FS. 1.

Determinar para la pendiente dada.

2.

Suponer un valor de FS.

3.

Calcular

4.

Con el dato del paso 3 y , hallamos haciendo uso de los ábacos.

5.

Calcular

6.

Si los valores de FS que se supuso en el paso 2 no son los mismos que el calculado en el paso 5, repetir los pasos 25 hasta que sean los mismos.

FS = (Paso 4)

ÁBACOS

OTROS MÉTODOS DE ANÁLISIS DE TALUDES

MÉTODO DE BISHOP Y MORGENSTERN PARA TALUDES SIMPLES CON INFILTRACIÓN 

 Se utiliza el método a continuación:

Si:



Donde

Tabla de valores de m’ y n’ de Bishop y Morgenstern

   EJEMPLO:

Use los siguientes valores: Talud: H:3, V:1, H=12.6m, , c=12kN/m2, , Determine el factor minimo de seguridad usando el método de Bishop y Morgenstern. SOLUCIÓN: De los datos antes mencionados: Calculamos los factores de seguridad, a continuación: D

m’

n’

FSs=m’n’ru

1

2.193

1.757

1.754

1.25

2.222

1.897

1.748

1.5

2.467

2.179

1.922

El factor de seguridad mínimo es 1.75

MÉTODO DE MORGENSTERN Y PRICE  

Método muy preciso, prácticamente aplicable a todas las   geometrías y perfiles de suelo.



La idea de Morgenstern es fijar, con criterios ingenieriles cual es la forma de la inclinación de las fuerzas entre rebanadas f(x) y resolver el problema completo para esa función.



Se supone una determinada función para determinar los valores de las fuerzas entre dovelas.

T Donde: T componente tangencial son fuerzas verticales y horizontales entre rebanadas. es un factor de escala desconocida que se es resuelto por parte de las incógnitas, y es una función que asume las fuerzas laterales.



 Una vez fijada la función f(x), la ecuación de equilibrio global de momentos permite calcular . En efecto, al sustituir en la ecuación de equilibrio de momentos T por su expresión en términos de E, resulta:

, donde: 

En ocasiones nos interesa la forma continua de la ecuación global de equilibrio de momentos.

 

Cuando existen fuerzas horizontales, el flujo del vector empuje es igual a un   cierto momento respecto a la línea de rotura.



Ecuación de equilibrio global de momentos conduce a:



Siendo:



además,



o, en su versión continua:



Podemos decir que con esta idea la solución de problemas de estabilidad de taludes, podría consistir en un procedimiento iterativo en el que, con alguna hipótesis elemental (por ejemplo asumir inicialmente el factor de seguridad del método de Fellenius) se resuelva el problema obteniendo una primera ley de empujes.

MÉTODO DE LOWEY En el método de loweyKARAFIATH karafiath(1960) dirección de las fuerzas entre partículas, varía de borde a borde en cada dovela. su resultado es menos preciso que los que satisfacen el equilibrio completo, es muy sensitivo a la inclinación supuesta de las fuerzas entre partículas. si se varía el ángulo de estas fuerzas, se varía substancialmente el factor de seguridad.

CARACTERÍSTICA: Asume que las fuerzas entre partículas están inclinados a un ángulo igual al promedio de la superficie del terreno y las bases de las dovelas. Esta simplificación deja una serie de incógnitas y no satisface el equilibrio de momentos. Se considera el más preciso de los métodos de equilibrio de fuerzas. Superficie de falla: Cualquier forma de la superficie de falla.

Condiciones de equilibrio: SATISFACE : Σ FV y Σ FH NO SATISFACE : ΣM 2 N ECUACIONES 2 N INCOGNITAS

MÉTODO DE LA ESPIRAL LOGARÍTMICA  

 

La superficie de falla adopta la forma de un arco de espiral logarítmica cuya ecuación es:

 

   

 

 

CONCLUSIONES: 

El método de Spencer es el más estable numéricamente, bueno para procesos computadorizados, malo para el análisis manual.



El método de Morgenstern y Price es el más flexible. Las fuerzas laterales asumidas se pueden cambiar, cambiando f(x). Teóricamente es atractivo porque f(x) se puede cambiar hasta encontrar una distribución interna de esfuerzos razonable. En la práctica consume mucho tiempo y es innecesario para el cálculo del Factor de Seguridad, ya que este valor varía muy poco con f(x).



El método simplificado de BISHOP es uno de los métodos más utilizados actualmente para el cálculo de factores de seguridad de los taludes.



Aunque el método sólo satisface el equilibrio de momentos, se considera que los resultados son muy precisos en comparación con el método ordinario.



Aunque existen métodos de mayor precisión que el método de BISHOP, las diferencias de los factores de seguridad calculados, no son grandes.



La principal restricción del método de BISHOP simplificado, es que solamente considera las superficies circulares.

METODOS DE ESTABILIZACION DE TALUDES Y DESLIZAMIENTOS

EXCAVACION

REDUCIR LA ALTURA DEL TALUD CON EXCAVACIÓN EN LA PARTE SUPERIOR.

La maquinaria deberá excavar desde la parte superior del talud para reducir la altura y evitar el posible colapso del talud

EVITAR QUE EL CARGADOR ESTÉ SOBRE LA SUPERFICIE DE FALLA

MENORAR EL ÁNGULO DEL TALUD.

 

   

   



 

 

 

Mientras menor sea el ángulo del talud y menor su altura , el talud será más estable

EXCAVAR BANQUETA EN LA PARTE SUPERIOR DEL TALUD.

Excavar en forma escalonada para reducir el peligro, aumentando su factor de seguridad (FS)

EXCAVAR COMPLETAMENTE LA MASA DE DESLIZAMIENTO DEL TALUD

Identificar el plano de deslizamiento (plano de falla del talud)

Proceder al excavado del material por deslizar.

Llevar a un modelo matemático, para calcular el volumen de excavación y calcular su FS

Talud estable sin peligro

DRENAJE

DRENES HORIZONTALES DE PEQUEÑO DIAMETRO (Drenes californianos) Los Drenes Californianos son tubos habitualmente perforados o ranurados y cubiertos con mallas o geotextiles utilizados para disminuir la presión hidrostática o presiones intersticiales de taludes e incrementando de esta forma su estabilidad.

Canal para evacuar las aguas del dren

Drenes

DRENAJE SUPERFICIAL 

El objetivo principal del drenaje superficial es mejorar la estabilidad del talud reduciendo la infiltración y evitando la erosión.



El sistema de recolección de aguas superficiales debe captar la escorrentía, tanto del talud como de la cuenca de drenaje arriba del talud y llevar el agua a un sitio seguro, lejos del talud que se va a proteger.

Tipos de Obra de Drenaje Superficial Zanjas de coronación. Son zanjas interceptoras de la escorrentía en la parte alta del talud.

ZANJA DE CORONACION

Canales colectores en Espina de Pescado. Para disminuir la infiltración de agua en las áreas grandes arriba del talud, se construyen canales colectores en Espina de Pescado, los cuales conducen las aguas colectadas fuera de las áreas vulnerables del talud, entregándolas generalmente a los canales en gradería o torrenteras.

Esquema en planta de canales colectores Espina de Pescado.

Torrenteras. Son estructuras que recogen las aguas de los canales, diques o cortacorrientes y las conducen hacia abajo del talud. Generalmente, incluyen elementos para disipar la energía del flujo del agua.

Imprimación del talud con asfalto o impermeabilización con mortero. La impermeabilización tiene por objeto evitar los cambios de humedad en el suelo.

Canales interceptores en la mitad del talud Si el talud tiene mas de 7 metros de altura se requiere construir canales intermedios

ZANJAS DE SUBDRENAJE (Subdrenes de zanja) 

Los subdrenes de zanja son excavaciones realizadas manualmente o con retroexcavadora (comúnmente rellenas de material filtrante), con el objeto de captar y transportar el agua subterránea y de esa forma, abatir el nivel freático.



Se puede construir un solo dren o varios drenes paralelos.

PERFIL DE UNA ZANJA DE SUBDRENAJE

ELEMENTOS DE UNA ZANJA DE SUBDRENAJE



Modelo de una zanja de subdrenaje

POZOS VERTICALES DE DRENAJE La principal función de los pozos verticales de drenaje, es la disminución de las presiones de poros en mantos profundos que no pueden alcanzarse utilizando drenes de zanja, drenes californianos o drenes horizontales.

Pozos verticales de drenaje con subdrenes de penetración en el terraplén de una vía.

Principio de un sistema de pozo vertical con drenes horizontales para la estabilización de los deslizamientos.

Pozos verticales conectados con ductos horizontales de PVC para desagüe

METODO DEL CONTRAFUERTE DE TIERRA O ROCA

BERMAS DE RELLENO

Se denomina bermas a masas generalmente del mismo material del propio talud o de uno similar que se adosan al mismo, para darle estabilidad.

La construcción de bermas equivale mecánicamente al abatimiento del talud. La berma tiende a hacer que la superficie de falla, se desarrolle en mayor longitud y mas profunda.

No se puede dar una regla que permita fijar a priori las dimensiones mas convenientes para una berma en un caso dado. Su sección idónea habrá de calcularse por aproximaciones sucesivas, habiéndose fijado previamente el proyectista un factor de seguridad deseable para el talud en cuestión. Una buena base para el inicio de los tanteos suele ser darle a la berma la mitad de la altura del terraplén que estabilizara y un ancho del orden del de la corona de dicho terraplén.

ESTRUCTURAS DE RETENCIÓN

MUROS DE CONCRETO O DE GRAVEDAD Son muros con gran masa que resisten el empuje mediante su propio peso y con el peso del suelo que se apoya en ellos, no están diseñados para trabajar a tracción.

MUROS DE CONCRETO ARMADO Son muros armados interiormente con barras de acero, diseñado para poder soportar esfuerzos de tracción.

Tipos de muro de contención de concreto armado

MUROS DE Las obras de escolleraESCOLLERA están constituidas por bloques pétreos, con formas más o menos prismáticas y superficies rugosas.

Construcción de un muro de escollera.

Muro de escollera

MUROS DE GAVIONES Los gaviones son cajones de malla de alambre galvanizado que se rellenan de cantos de roca. Los muros en gaviones son estructuras de gravedad y su diseño sigue la práctica estándar de la ingeniería civil.

Cajones de malla

Malla hexagonal

Muros de Gaviones

EMPLEO DE PILOTES El empleo de pilotes para la estabilización de taludes es mas eficaz en deslizamientos superficiales, ya que en deslizamientos profundos se generan fuerzas muy grandes que con dificultad resisten los pilotes, además tales fuerzas hacen que el suelo deslice entre los pilotes. Este método es aplicable en taludes en rocas o materiales duros, cuando la fricción a lo largo de la superficie de falla es un factor importante de estabilidad.

PERNOS DE ANCLAJE Es una técnica de mejoramiento de suelos, que permite la contención de taludes por medio de la ejecución de pernos de anclaje , hormigón proyectado y drenaje. Los pernos de anclaje promueven la estabilidad general del macizo , el hormigón proyectada la estabilidad local junto a la superficie y el drenado actúa en ambos casos.

Penetración de un perno de anclaje

Ejemplos de muro con pernos de anclaje

TRATAMIENTOS ESPECIALES

INYECCIONES Las inyecciones de diversos productos químicos es utilizado para mejorar la resistencia o reducir la permeabilidad de macizos rocosos y en ocasiones de suelos permeables. Las inyecciones pueden consistir de materiales cementantes, tales como el cemento y la cal o de productos químicos tales como silicatos, ligninas, resinas, acrylamidas y uretanos.

Proceso de la inyección 1

Proceso de la inyección 2

CALCINACIÓN Tratamientos de tipo térmico, con altas temperaturas, que calcinan el suelo. El suelo se endurece a altas temperaturas debido a que a temperaturas superiores a los 400ºC ocurren cambios en la estructura cristalina de los minerales de arcilla, especialmente la pérdida de elementos OH.

Vista de calcinación

MAGMAFICACIÓN El proceso de Magmaficación consiste en fundir el suelo a temperaturas de cristalización de más de 5.000ºC, en tal forma que se produce un magma artificial, el cual se enfría y cristaliza posteriormente para convertirse en roca.

Vista de magnificación

CONGELACIÓN DEL La congelación del SUELO suelo consiste en disminuir la temperatura del terreno en tal forma que el agua se convierte en hielo lo cual equivale a que se aumenta la resistencia del material. Generalmente, la congelación se emplea en excavaciones en suelos blandos saturados.

Vista de Congelación del suelo

EJEMPLOS DE METODOS DE STABILIZACIÓN DE TALUDES

Estabilización de taludes mediante banquetas

Estabilización de taludes mediante muros de gaviones

Estabilización de taludes mediante concreto lanzado

EJEMPLOS DE SISTEMAS DE CONTENCION EXTERNOS E INTERNOS

MURO DE CONTENCION (GEOCELDAS)-Cerro DE ARENA

Muro anclado y sistema de drenado

SOLUCIONES GEOTÉCNICAS EN TALUDES EN ROCAS METODO DE REFUERZO

METODO DE REMOCION DE ROCAS

PERNOS DE ROCA

SISTEMAS DE ANCLAJE PARA USO PERMANENTE Y TEMPORAL BARRA ROSCADA

ANCLAJE DE CORDONES MULTIPLES

PROTECCIÓN CONTRA CAÍDA DE ROCAS

BARRERA CONSTRUÍDA CON SUELO REFORZADO CON GEOSINTÉTICO Y MADERA DE PROTECCIÓN

BARRERA CON MURO DE CONCRETO CICLOPEO

PROTECCIÓN CONTRA CAÍDA DE ROCAS ENMALLADO

Protección de taludes en escalón

APLICACIÓN DE ESTABILIDAD DE TALUDES EN LA INGENIERIA CIVIL taludes (laderas, declives, pendientes, etc.) de una región

Los determinada, debido a los materiales rocosas que los constituyen. Tienen comportamientos distintos, a causa de la naturaleza de las rocas es de diferente comportamiento, se traduce entre otras formas, en deslizamientos y derrumbes. Cuyas manifestaciones comprometen la seguridad y estabilidad de las obras de ingeniería, tales como: carreteras, hidroeléctricas, presas, túneles, canales y la planificación urbana y rural; sus efectos, pueden causar la paralización parcial o total de estos proyectos.

 CARRETER AS

Las vías de comunicación se proyectan o construyen en un país como el nuestro, de una topografía tan accidentada, se ven frecuentemente afectadas por las manifestaciones destructoras de los deslizamientos y derrumbes; estos fenómenos crean problemas y dificulta la expansión y la conservación de las carreteras. Gran parte de la ruta para su éxito o fracaso, depende de los factores geológicos existentes en la zona de emplazamiento, que muy pocas veces son tomadas en consideración tanto durante el reconocimiento preliminar del eje de la carretera como su proceso de desarrollo. Los deslizamientos, derrumbes y huaycos se generan con frecuencia en las épocas intensas de precipitaciones pluviales, afectan seriamente las carreteras existentes y durante la construcción de estos al efectuar los cortes en laderas empinadas y medias, se producen los derrumbes.

PERFIL DE UNA CARRETERA

 HIDROELÉCTRI CAS

Las instalaciones hidroeléctricas, al igual que otras obras de ingeniería, son complejas en nuestro país. Las obras que en ellas se proyectan como: presas, túneles, acueductos, torres de alta tensión dependen de la estabilidad de los afloramientos rocosos, en consecuencia, no deben proyectarse en zonas susceptibles a los fenómenos de los deslizamientos y derrumbes que por lo general se producen en las laderas circundantes, en los estribos de la boquilla de una presa, en los frentes de excavación de los túneles y en el eje de trazo de carretera para ello es indispensable que en la fase preliminar y durante la construcción.

PRESA S

 TÚNELE S

En túneles y excavaciones a baja profundidad, la falla mas común es la caída de bloques(acuñas) del techo y las paredes. Los bloques están delimitadas por estructuras geológicas. En macizos rocosos donde la inestabilidad esta controlado por la generación de rocas delimitados por la discontinuidad, es esencial la identificación de aquello bloques químicos que pueden caer y a la ves desestabilizar los bloques vecinas.

TÚNELES

 CANALES La inclinación de las paredes laterales de un canal, depende de varios factores pero en especial de la clase de terreno donde están alojados, la U.S. BUREAU OFRECLAMATION recomienda un talud único de 1.5:1 para sus canales, a continuación se presenta un cuadro de taludes apropiados para distintos tipos de material:

CANAL

TALUDES EN CANALES

 PLANIFICACIÓN URBANA Y RURAL El crecimiento demográfico tanto urbano y rural, se acentúa año en año en busca de nuevos lugares para construir sus edificaciones y habilitarlos en diferentes regiones del territorio nacional; dichas áreas o zonas escogidas empíricamente, a veces sin el concurso de técnicos especializados en esta materia, pueden estar expuestos a los fenómenos de deslizamiento y derrumbes, de allí, que es necesario el estudio geológico previo del lugar a fin de buscar la estabilidad y seguridad de la obra en futuro. En todas las épocas el hombre construye sus casa usando solamente en su propia experiencia, sin prever el peligro que podría sobrevenir en función de la estabilidad de taludes en las zonas circundantes; así, estas viviendas las edifican al pie o en la parte baja de la laderas de fuerte pendiente o el las terrazas aluviales susceptibles a las erosiones o donde constantemente se producen deslizamientos y derrumbes.

LAS MORAS-HUÁNUCO-PERÚ

GRACIA S