Estabilidad de Taludes

ESTABILIDAD DE TALUDESAlumno:Hugo Renato Pando Manco

Docente:Master in Eng. Héctor Pérez Loayza

UNIVERSIDAD ALAS PERUANASFacultad de Ingenieras y ArquitecturaEscuela Profesional de Arquitectura

DEFINICIÓNCualquier superficie con pendiente o cambios de alturas significativo que haya que adoptar permanente la masa de tierra.

Cuando el talud se produce en forma natural, sin intervención humana, se denomina ladera natural o simplemente ladera.

TIPOS DE TALUDESTipos

Taludes

Naturales

Erosión

Lomas y taludes en

valle.

Acantilados costeros y

de ríos

Acumulación

Laderas

Artificiales

Terraplenes

Terraplenes y Presas

Botaderos

Cortes

Cortes y excavacione

s (Sin Soporte)

ELEMENTOS DE UN TALUD

ESTABILIDAD DE TALUDES Para determinar la estabilidad de una masa de suelo debemos determinar

su coeficiente de seguridad al deslizamiento. Al existir un coeficiente de seguridad igual a 1, se produce el deslizamiento del talud.

Debemos comparar la colaboración de esfuerzos que tienden a producir el deslizamiento (esfuerzos motores) con aquellos que tienden a evitarlo (esfuerzos resistentes) se debe definir la superficie de falla

ESTABILIDAD DE TALUDES Factores internos1. Propiedades mecánicas de los

suelos constituyentes.2. Estados de esfuerzos actuantes.

Factores geomorfológicos1. Topografía y geometría del talud.2. Distribución de las

discontinuidades y estratificaciones.

Factores climáticos y concretamente el agua superficial y subterránea.

Factores de que depende la estabilidad de los taludes en suelos

TIPOS DE FALLAS MAS COMUNES EN LOS TALUDES DE CARRETERAS Fallas relacionadas a la estabilidad de las laderas.

Fallas relacionadas a la estabilidad de taludes

FALLAS RELACIONADAS A LA ESTABILIDAD DE LAS LADERAS

Movimientos superficiales muy lentos del suelo sin una superficie de falla definida.El movimiento es de unos pocos centímetros al año.Afecta a grandes áreas de terreno.Se genera por las alteraciones climáticas relacionadas con los procesos de humedecimiento y secado en suelos muy blandos o alterados, ricos con arcillas.La reptación puede preceder a movimientos más rápidos como los flujos o deslizamientos.

Deslizamiento superficial asociado a falta de resistencia por baja presión de confinamiento (creep)

Esquema de un proceso de reptación

FALLAS RELACIONADAS A LA ESTABILIDAD DE LAS LADERASFallas asociadas a procesos de deformación acumulativa, generalmente relacionadas con perfiles geológicos desfavorables.

Movimientos en materiales bastante heterogéneos, no consolidados y bajo la acción casi exclusiva de fuerzasgravitacionales.

La resistencia residual del suelo deberá ser considerada como disponible en estas fallas, debido a los niveles avanzados dedeformación que las generan.

La superficie de falla típica es de forma casi plana.

El nivel freático o presencia de agua en los materiales en la proximidad de la superficie de falla, juega un papel fundamental en la estabilidad.

Deslizamiento en suelos blandos

FALLAS RELACIONADAS A LA ESTABILIDAD DE LAS LADERAS

Movimientos continuos en los que las superficies de cizalla se encuentran muy próximas y generalmente no se conservan.Pueden ser lentos o rápidos, así como secos o húmedos y los puede haber de roca, de suelos residuales o de suelo.Flujos en materiales secos: Flujos de fragmentos de roca (avalanchas).Flujos en materiales húmedos: Flujos de lodo (cuando el w% es alto), flujos de tierra (mat terreo no muy húmedo), flujo de detritos (mat. que fluye contiene un 50% de gravas, boleos o fragmentos de roca en una matriz fina.

Flujos

FALLAS RELACIONADAS A LA ESTABILIDAD DE TALUDES.

Ocurren en suelos homogéneos, sean naturales o artificiales y por su facilidad de análisis son el tipo de deslizamiento más estudiado en la literatura.La forma y localización de la superficie de falla está influenciada por las discontinuidades, juntas y planos de estratificación.El movimiento ocurre a lo largo de una superficie de falla curva que se desarrolla en el interior del cuerpo del talud, afectando o no, al terreno de cimentación.Las fallas se originan cuando los esfuerzos cortantes actuantes sobrepasan la resistencia del material.

Falla rotacional

Deslizamiento rotacional típico.

Tipos de fallas en deslizamientos rotacionales

FALLAS RELACIONADAS A LA ESTABILIDAD DE TALUDES

El movimiento de la masa se desplaza hacia fuera o hacia abajo, a lo largo de una superficie más o menos plana o ligeramente ondulada y tiene muy poco o nada de movimiento de rotación o volteo.

Deslizamiento traslacional

Falla Traslacional

MOVIMIENTOS EN MASAS Y ESTABILIDAD DE TALUDESAlumno:Hugo Renato Pando Manco

Docente:Master in Eng. Héctor Pérez Loayza

UNIVERSIDAD ALAS PERUANASFacultad de Ingenieras y ArquitecturaEscuela Profesional de Arquitectura

El movimiento del Terreno Superficial es la transposición o desplazamiento de grandes volúmenes de material rocoso o suelo pendiente abajo en forma cóncava e irregular. Las causas pueden ser: la fuerza de gravedad, la influencia directa del agua y obra humana.

• Según el tipo de material, movimiento y mecanismo, se divide en:

DESLIZAMIENTOS Es la ruptura o desplazamiento de suelo y/o roca de gran magnitud de una vertiente, talud natural o artificial.Se producen deslizamientos cuando capas enteras de terreno se mueven sobre el material firme que tienen por debajo. En su movimiento siguen uno o varios planos de corte del terreno.

NOMENCLATURA DE UN DESLIZAMIENTO

TIPOS DE DESLIZAMIENTOSDeslizamiento Rotacional: cuando la superficie de rotura es de una superficie cóncava.Deslizamiento Traslacional o Planar: cuando la superficie es un plano con una inclinación más o menos constante.

DERRUMBE: Movimiento perceptible de una masa de suelo roca de poca magnitud o volumen pendiente debajo de un talud natural o ladera.

HUNDIMIENTOS:Es el descenso o movimiento vertical de una porción de suelo o roca que cede a causa de fenómenos cársticos, depresión de la napa freática, labores mineras o también debido a fenómenos de licuación de arenas o por una deficiente compactación diferencial.

ASENTAMIENTOS: Es el desplazamiento vertical de una masa desuelo o roca, o mezcla de ambos, a raíz de una remoción de masa y/o sobresaturación, bajo la acción de las fuerzas estáticas o dinámicas de una estructura pesada y movimientos sísmicos.

Solifluxión:Es el movimiento pendiente abajo de material detrítico, saturado y helado cuya velocidad de movimiento depende de su viscosidad, se presenta en depósitos con gran contenido de material de granulometría fina (arcilla y/o limos), en pendientes suaves a empinadas (solifluxión generalizada y localizada)

La solifluxión es un fenómeno muy generalizado, sobre todo en las regiones húmedas y templadas o frías, debido a la pobreza de la vegetación. En las regiones tropicales húmedas la solifluxión es limitada, a causa de la abundante masa forestal.

Reptación de Suelos:Son movimientos lentos hasta casi imperceptibles según la pendiente de una parte de la ladera natural que comprometen a una masa de suelo o material detrítico.

Desprendimiento de Rocas:Son caídas violentas de fragmentos rocosos de diversos tamaños, en forma libre, saltos, rebote y rodamiento por pérdida de la cohesión. Ocurren en pendientes empinadas, de afloramientos rocosos muy fracturados y/o meteorizados.

Flujos Hídricos:Son los desplazamientos de masas de agua, hielo ylodo a través de un valle fluvial, glaciar, quebradao curso de un río. Sus manifestaciones sondestructores y/o catastróficas.Los flujos hídricos se dividen en:

 Alud o Avalancha:Es el desprendimiento violento en un frente glaciar pendiente abajo de una gran masa de nieve o hielo acompañado en algunos casos de fragmentos rocosos de diversos tamaños y materiales finos.Causas: Se desencadenan por efecto de la nieve acumulada, por vibraciones causadas por ruidos, sismos, explosiones y por caída de rocas situadas por encima.

Aluvión:Es el desplazamiento violento de una gran masa de agua con mezcla de sedimentos de variada granulometría y bloques de roca de grandes dimensiones, que se movilizan a gran velocidad a través de quebradas o valles debido a la ruptura de diques naturales y/o artificiales o desembalse súbito por represamiento de un río.Causas:Intensas precipitaciones pluviales; ocurrencia de aludes o avalanchas sobre lagunas o ríos; ruptura de diques naturalesdesembalse violentos por represamientos debido a deslizamientos o derrumbes en el cauce de un río; movimientos sísmicos.

Ocurrencias: Tenemos ejemplos característicos en el Callejón de Huaylas, como el aluvión del 13 de diciembre de 1941, que arrasó parte de Huaraz y el aluvión que destruyo Yungay y Ranrahirca, a raíz del terremoto del 31 de mayo de 1970(Ancash). Yungay antes y después del aluvión 1970

Huayco:

Son corrientes de lodo de ocurrencia eventual, que consisten en flujos rápidos o avenidas intempestivas de aguas turbias que arrastran a su paso materiales de diferentes tamaños desde suelos finos hasta enormes bloques de rocas, así como maleza, desplazándose a lo largo de un cauce definido con desbordes laterales. En su parte terminal se aparece conformando un cono o abanico.

Causas:Intensas precipitaciones pluviales.Acumulación de materiales en el lecho de la

quebrada.Márgenes de las quebradas con taludes

inestables.Tala indiscriminada de árboles.Carencia de protección vegetal.Pendientes empinadas de las quebradas.

Ocurrencia: Este tipo de flujos hídricos son bastante peculiares en la carretera central Lima-La Oroya y mayormente en los valles interandinos de Apurimac, Ayacucho, Cusco, etc.

Inundaciones:Son los desbordes laterales de las aguas de ríos, lagos y mares que cubren temporalmente los terrenos bajos. Suelen ocurrir en épocas de grandes precipitaciones pluviales y altas mareas.Causas:• Aumento considerable del caudal de un río

sobrepasando el dimensionamiento de su cauce.

• Obstrucción del lecho y desviación de las aguas fuera de su curso normal.

• Acumulación periódica de materiales transportados por el río que elevan el nivel del cauce.

• Invasión de los terrenos dejados por el río (lecho antiguo),reduciendo su capacidad sin tener en cuenta los caudal es excepcionales.

Ocurrencias: Inundaciones por el Fenómeno de El Niño 1997-98

Ocurrencias: Inundaciones por lluvias en La Merced. Agosto 2003

Inundaciones lagunares,ej. lago Tititaca

Medidas Correctivas: Muros de Contención

Medidas Correctivas:

Construcción de gaviones

Construcción de gaviones

Uso de mallas de acero

vegetación

Construcción de represas

Encausamiento de ríos Limpieza del cauce

Construcción de cunetas

Construcción de obras de drenaje