Formato de Evaluacion de Procesos de Remocion en Masa y Diagnostico de Obras de Mitigacion y Estabilizacion

DESARROLLO PLANEACIN E INFRAESTRUCTURA LTDA

FORMATO DE EVALUACION DE PROCESOS DE REMOCION EN MASA Y DIAGNOSTICO DE OBRAS DE MITIGACION Y ESTABILIZACION Marzo 12 de 2015

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FORMATO DE EVALUACION DE PROCESOS DE REMOCION EN MASA Y DIAGNOSTICO DE OBRAS DE MITIGACION/ESTABILIZACION

MARZO DE 2015


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FORMATO DE EVALUACION DE PROCESOS DE REMOCION EN MASA Y DIAGNOSTICO DE OBRAS DE MITIGACION Y

ESTABILIZACION

1. OBJETO

El objeto del Memorando es presentar una gua explicativa de la ficha de registro "Evaluacin de procesos de remocin en masa y diagnostico de obras de mitigacin/estabilizacin" elaborada por Desarrollo, Planeacin e Infraestructura Ltda., con la finalidad de identificar de manera precisa los sitios crticos o inestables de un corredor vial, basados en formatos antecedentes de entidades como INVIAS, INGEOMINAS y SEGEMAR.

2. ALCANCE

2.1. Alcance del producto

El Alcance del Producto presentado en el actual Memorando est determinado a expresar paso a paso del contenido de la ficha de registro de la evaluacin de los procesos de remocin en masa y el diagnostico de las obras existentes en el corredor vial en estudio. Se buscara que esta gua sea de fcil asimilacin para que el desarrollo en campo de la actividad de reconocimiento sea eficiente.

3. REVISIN ESTUDIO DE SUELOS

3.1. Documentacin Existente

La creacin de esta Ficha se realiza sobre los formatos antecedentes presentados por el INVIAS ( Manual de inspeccin visual de Obras de estabilizacin) llamado registros de daos, el INGEOMINAS trabaja con el formato llamado Evaluacin de Procesos y por ltimo el Servicio Geolgico Minero Argentino presenta un anlisis comparativo como resultado de una discusin sobre la clasificacin de movimientos en masa en marco al TALLER GEMMA, Bogot 2004, de donde resulto un formato denominado " Formato para el inventario de movimientos en masa Versin ". La informacin aqu mencionada y cualquier aclaracin que se requiera es tomada de la informacin antecedente, de la informacin de los formatos ya mencionados y de algunas concepciones del Especialista encargado de esta labor.

3.2. Normatividad


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La creacin de esta ficha es fundamentada a la normativa pertinente, como lo es el Manual de estabilidad de taludes (1996) del Instituto Nacional de vas y la documentacin de la Asociacin Colombiana de Ingeniera Ssmica para la concepcin de la variable de sismicidad.

4. CONTENIDO TEORICO

4.1. METODOLOGIA

El plan de trabajo para la realizacin de esta ficha incluye la identificacin de los puntos bsicos que se deben considerar para una buena inspeccin visual y un diagnostico completo, tanto de los sitios de presencia de procesos de remocin en masa como del reconocimiento del estado actual de las obras de mitigacin y estabilizacin. Se describe puntualmente cada tem de la ficha para precisar la informacin en campo. Esta ficha permitir la caracterizacin de los sitios crticos de un corredor vial, fue adaptada del formato de inventario de procesos de INGEOMINAS y la ficha de evaluacin la Tesis de Maestra de la Universidad Nacional de Colombia de los Ingenieros Flix Hernndez y el Gelogo Pedro Hernndez (formatos en el Anexo 1).

4.2. INVENTARIO DE PROCESOS

La identificacin de los procesos de movimientos en masa, perdida y/o ausencia de banca, inestabilidad y erosin, en el reconocimiento detallado del corredor pueden tener influencia en la va til de las carreteras, por eso es de vital importancia la fabricacin de herramientas efectivas como la que es motivacin a este memorando puesto que apoyado en un inventario, diagnstico, descripcin, clasificacin y categorizacin de los puntos crticos se puede establecer planes de mitigacin, preservacin o estabilizacin de las zonas analizadas.

Esta herramienta permite describir los sitios de inestabilidad agrupando los parmetros ms relevantes como informacin general (ubicacin) de cada uno de los puntos de acuerdo con el abscisado y coordenadas, zona de afectacin o influencia respecto a la infraestructura existente, caracterizacin propiamente del proceso como tipo de movimiento con la metodologa de Varnes (1978), frecuencia y actividad, morfometra y causas asociadas.

Por separado se describen los procesos de erosin por tipo, grado y causas. Tambin se hace una descripcin de aspectos de geologa y geomorfologa relativos a pendiente, unidad geomorfolgica y tipo de material involucrado, causas intrnsecas, factores contribuyentes y detonantes. Por ltimo se describe la zona de amenaza ssmica y algunas recomendaciones en cuanto a las obras que pueden ser de ayuda para la mitigacin o estabilizacin de la zona.


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4.2.1. Estabilidad de Taludes

Seales del Movimiento o Grietas de Traccin en Carreteras o en taludes

Permiten el reconocimiento de un movimiento dentro del talud puesto que favorecen la presencia de infiltracin de agua y por lo consiguiente la perdida de caractersticas de resistencia del material a lo largo del plano de falla por que genera cambios en la presin de poros.

o Hundimientos en la Subrasante

Consiste en el asentamiento de la superficie generalmente localizada y de forma circular. Es muy comn que se encuentre agrietada la superficie. Los hundimientos se pueden clasificar por su severidad segn la siguiente tabla.

TABLA 1. CLASIFICACIN DE HUNDIMIENTOS

CODIGO SEVERIDAD EXTENCION (% AREA AFECTADA) PROFUNDIDAD

(cm) B Baja < 40% 0-3 M Media 40%-60% 3-5 A Alta > 60% >5

FUENTE: HTTP://WEBIDU.IDU.GOV.CO:9090/JSPUI/BITSTREAM/123456789/37176/7/60013513-03.PDF

Los hundimientos pueden ser causados por :

- Asentamientos de la subrasante por perdida de la capacidad de soporte, producto de la excesiva humedad en la estructura del pavimento.

-Deficiente compactacin de la estructura del pavimento.

-Especies arbreas adyacentes a la va que ejercen succin del agua del suelo.

-Exceso de aguas lluvias en la capa de rodadura.

-Compresibilidad de materiales de las capas granulares.

o Detritos en la Va


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Los detritos en la va son la evidencia de una posible desintegracin de la roca, o el transporte y deposito de material por las corrientes de agua. Este fenmeno puede ser un antecedente a una cada masiva de material o de un deslizamiento.

o Abultamiento sobre o bajo la carretera1

Muchos deslizamientos de masas de suelo pueden presentar un abultamiento hacia la pata del talud, en el que la masa deslizada se acumula y forma un protuberancia.

Figura No. 1. Abultamiento en algn elemento de la va.

o Cambios de Forma Desviaciones en arboles, lneas elctricas, postes de telfono y cercados tensionados o inclinados son indicadores de movimientos del terreno.

1 Grupo Tcnico-Convenio 587de 2003. Manual para inspeccin visual de obras de estabilizacin.


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Figura No. 2. Postes inclinados por movimientos en el terreno.

o Deformacin de estructuras adyacentes Se refiere a la afectacin de estructuras como puentes, edificaciones o muros de contencin. En caso de que sea un puente deber presentarse especial atencin a inclinaciones en los estribos o asentamientos de las losas de aproximacin, debido a que pueden estar relacionadas con movimientos de flujo plstico (reptamiento). En cuanto a edificaciones, dependiendo de su ubicacin con respecto a la masa deslizada, puede presentarse el agrietamiento de muros de mampostera, cimentaciones, levantamientos o hundimientos. Finalmente, en estructuras de contencin puede observarse una prdida de verticalidad o algn tipo de fisuramiento debido a empujes de la masa deslizada.

Figura No. 3. Algunos ejemplos de estructuras deformadas por efecto de la inestabilidad del terreno. la

primera corresponde a la evidencia de la inclinacin de los estribos en un puente, la segunda es la deformacin de un muro de contencin agrietados o volcados.

Algunos Factores que favorecen a la generacin de movimientos en masa. o Drenaje deficiente de aguas superficiales


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Ocurre cuando se encuentran alcantarillas bloqueadas, el agrietamiento de cunetas o las descargas de flujos hacia zonas desprotegidas de los taludes. Esto ocasiona el estancamiento de agua y permite la conformacin de fuentes de infiltracin. o Drenaje deficiente de agua sub superficial Se refiere a la presencia de nacimientos en o hacia la pata de los taludes, cambios de coloracin en el suelo, indicando cambios en el contenido de humedad, zonas de terreno blando, tipo y crecimiento de la vegetacin como evidencia de flujo subsuperficial.

Figura No. 4. Cambio de color en la estratificacin del talud debido a nacederos.

o Erosin

- En surcos

Los surcos de erosin se forman por la concentracin del flujo del agua en caminos preferenciales, arrastrando las partculas y dejando canales de poca profundidad generalmente, paralelos. El agua de escorrenta fluye sobre la superficie de un talud y a su paso va levantando y arrastrando partculas de suelo, formando surcos (rills). Los surcos forman una compleja microred de drenaje donde un surco al profundizarse va capturando los vecinos, formando surcos de mayor tamao, los cuales a su vez se profundizan o amplan formando crcavas en forma de V que pueden transformarse a forma de U.

- En Crcavas

Las crcavas constituyen el estado ms avanzado de erosin y se caracterizan por su profundidad, que facilita el avance lateral y frontal por medio de desprendimientos de masas de material en los taludes de pendiente alta que conforman el permetro de la crcava. Las crcavas inicialmente tienen una seccin en V pero al encontrar


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un material ms resistente o interceptar el nivel fretico se extiende lateralmente, tomando forma en U

Figura No. 5. Erosin en Crcavas

- Por afloramiento de agua

Un caso de erosin puede ocurrir en los sitios de afloramiento de agua, formando pequeas cavernas y/o taludes negativos, los cuales a su vez pueden producir desprendimientos de masas de suelo.

4.2.2. Clasificacin de los movimientos en masa2 Para la clasificacin de los movimientos en masa se presenta el sistema propuesto originalmente por Varnes (1978), el cual tipifica los principales tipos de movimientos que se presentan en los sitios inestables que fueron reconocidos.

Reptacin

La reptacin consiste en movimientos muy lentos a extremadamente lentos del suelo subsuperficial sin una superficie de falla definida. Generalmente, el movimiento es de unos pocos centmetros al ao y afecta a grandes reas de terreno. Se le atribuye a las alteraciones climticas relacionadas con los procesos de humedecimiento y secado en suelos, usualmente, muy blandos o alterados. La reptacin puede preceder a movimientos ms rpidos como los flujos o deslizamientos.

Deslizamiento

Este movimiento consiste en un desplazamiento de corte a lo largo de una o varias superficies, que pueden detectarse fcilmente o dentro de una zona relativamente 2 http://ocw.uis.edu.co/ingenieria-civil/estabilidad-de-taludes/clase1/1_caracterizacion_de_los_movimientos.pdf


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delgada (Figura No. 6). El movimiento puede ser progresivo, o sea, que no se inicia simultneamente a lo largo de toda, la que sera, la superficie de falla. Los deslizamientos pueden ser de una sola masa que se mueve o pueden comprender varias unidades o masas semi-independientes. Los deslizamientos pueden obedecer a procesos naturales o a desestabilizacin de masas de tierra por el efecto de cortes, rellenos, deforestacin, etc.

Figura No. 6. Deslizamientos en Suelos Blandos

Los deslizamientos se pueden a su vez dividir en dos subtipos denominados deslizamientos rotacionales y translacionales o planares. Esta diferenciacin es importante porque puede definir el sistema de anlisis y estabilizacin a emplearse.

Deslizamiento Rotacional

En un deslizamiento rotacional la superficie de falla es formada por una curva cuyo centro de giro se encuentra por encima del centro de gravedad del cuerpo del movimiento (Figura No. 7). Visto en planta el deslizamiento posee una serie de agrietamientos concntricos y cncavos en la direccin del movimiento. El movimiento produce un rea superior de hundimiento y otra inferior de deslizamiento generndose comnmente, flujos de materiales por debajo del pie del deslizamiento. En muchos deslizamientos rotacionales se forma una superficie cncava en forma de cuchara. Generalmente, el escarpe debajo de la corona tiende a ser semivertical, lo cual facilita la ocurrencia de movimientos retrogresivos. El movimiento aunque es curvilneo no es necesariamente circular, lo cual es comn en materiales residuales donde la resistencia al corte de los materiales aumenta con la profundidad. En la cabeza del movimiento, el desplazamiento es aparentemente semi-vertical y tiene muy poca rotacin, sin embargo se puede observar que generalmente, la superficie original del terreno gira en direccin de la corona del talud, aunque otros bloques giren en la direccin opuesta. Los deslizamientos rotacionales en suelos generalmente tienen una relacin Dr/Lr entre 0.15 y 0.33 (Skempton y Hutchinson 1969).


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Figura No. 7. Deslizamiento Rotacional Tpico

Deslizamiento de traslacin

En el deslizamiento de traslacin el movimiento de la masa se desplaza hacia fuera o hacia abajo, a lo largo de una superficie ms o menos plana o ligeramente ondulada y tiene muy poco o nada de movimiento de rotacin o volteo (Figura No. 8). Los movimientos translacionales tienen generalmente, una relacin Dr/Lr de menos de 0.1. La diferencia importante entre los movimientos de rotacin y traslacin est principalmente, en la aplicabilidad o no de los diversos sistemas de estabilizacin. Sin embargo, un movimiento de rotacin trata de auto estabilizarse, mientras uno de traslacin puede progresar indefinidamente a lo largo de la ladera hacia abajo. Los movimientos de traslacin son comnmente controlados por superficies de debilidad tales como fallas, juntas, fracturas, planos de estratificacin y zonas de cambio de estado de meteorizacin que corresponden en trminos cuantitativos a cambios en la resistencia al corte de los materiales o por el contacto entre la roca y materiales blandos o coluviones. En muchos deslizamientos de traslacin la masa se deforma y/o rompe y puede convertirse en flujo.

Figura No. 8. Deslizamiento Traslacional

Flujo

En un flujo existen movimientos relativos de las partculas o bloques pequeos dentro de una masa que se mueve o desliza sobre una superficie de falla. Los flujos pueden


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ser lentos o rpidos, as como secos o hmedos y los puede haber de roca, de residuos o de suelo o tierra. Los flujos muy lentos o extremadamente lentos pueden asimilarse en ocasiones, a los fenmenos de reptacin y la diferencia consiste en que en los flujos existe una superficie fcilmente identificable de separacin entre el material que se mueve y el subyacente, mientras en la reptacin la velocidad del movimiento disminuye al profundizarse en el perfil, sin que exista una superficie definida de rotura. La ocurrencia de flujos est generalmente, relacionada con la saturacin de los materiales sub superficiales. Algunos suelos absorben agua muy fcilmente cuando son alterados, fracturados o agrietados por un deslizamiento inicial y esta saturacin conduce a la formacin de un flujo. Algunos flujos pueden resultar de la alteracin de suelos muy sensitivos tales como sedimentos no consolidados.

Flujo en roca

Los movimientos de flujo en roca comprenden las deformaciones que se distribuyen a lo largo de muchas fracturas grandes y pequeas. Se observa la relacin de estos flujos con perfiles de meteorizacin poco profundos en los cuales las fallas estn generalmente, relacionadas con cambios de esfuerzos y lixiviacin, ocasionados por la filtracin momentnea del agua en las primeras horas despus de una lluvia fuerte. Las pendientes de estos taludes son comnmente muy empinadas (ms de 45). Su ocurrencia es mayor en rocas gneas y metamrficas muy fracturadas y pueden estar precedidos por fenmenos de inclinacin. Estos flujos tienden a ser ligeramente hmedos y su velocidad tiende a ser rpida a muy rpida.

Flujo de residuos (Detritos)

Por lo general, un flujo de rocas termina en uno de residuos. Los materiales se van triturando por el mismo proceso de flujo y se puede observar una diferencia importante de tamaos entre la cabeza y el pie del movimiento. El movimiento de los flujos de detritos puede ser activado por las lluvias, debido a la prdida de resistencia por la disminucin de la succin al saturarse el material o por el desarrollo de fuerzas debidas al movimiento del agua subterrnea (Collins y Znidarcic, 1997).

Flujo de suelo

Los flujos de suelo tambin pueden ser secos y ms lentos de acuerdo a la humedad y pendiente de la zona de ocurrencia. En zonas de alta montaa y desrticas ocurren flujos muy secos, por lo general pequeos pero de velocidades altas.

Flujos de lodo


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Dentro de los flujos de tierra estn los flujos de lodo, en los cuales los materiales de suelo son muy finos y las humedades muy altas y ya se puede hablar de viscosidad propiamente dicha, llegndose al punto de suelos suspendidos en agua. Los flujos de lodo poseen fuerzas destructoras grandes que dependen de su caudal y velocidad. Un flujo de lodo posee tres unidades morfolgicas: un origen que generalmente es un deslizamiento, un camino o canal de flujo y finalmente una zona de acumulacin. El origen consiste en una serie de escarpes de falla o deslizamientos de rotacin o translacin, el camino o canal es generalmente un rea estrecha, recta o una serie de canales a travs del cual fluye el material viscoso, el ancho, profundidad y pendiente del camino del flujo vara de acuerdo a las condiciones topogrficas y morfolgicas.

Avalanchas

En las avalanchas la falla progresiva es muy rpida y el flujo desciende formando una especie de ros de roca y suelo. Estos flujos comnmente se relacionan con lluvias ocasionales de ndices pluviomtricos excepcionales muy altos, deshielo de nevados o movimientos ssmicos en zonas de alta montaa y la ausencia de vegetacin, aunque es un factor influyente, no es un prerrequisito para que ocurran. Las avalanchas son generadas a partir de un gran aporte de materiales de uno o varios deslizamientos o flujos combinados con un volumen importante de agua, los cuales forman una masa de comportamiento de lquido viscoso que puede lograr velocidades muy altas con un gran poder destructivo y que corresponden generalmente, a fenmenos regionales dentro de una cuenca de drenaje. Las avalanchas pueden alcanzar velocidades de ms de 50 metros por segundo en algunos casos. El movimiento de las avalanchas se le puede relacionar con flujo turbulento de granos. Este mecanismo no requiere de la presencia de una fase lquida o gaseosa y el movimiento se produce por transferencia de momentum al colisionar las partculas o bloques que se mueven.

Movimientos complejos

Con mucha frecuencia los movimientos de un talud incluyen una combinacin de dos o ms de los principales tipos de desplazamiento descritos anteriormente, este tipo de movimientos se les denomina como Complejo. Adicionalmente, un tipo de proceso activo puede convertirse en otro a medida que progresa el fenmeno de desintegracin; es as como una inclinacin puede terminar en cado o un deslizamiento en flujo.

TABLA 2. GLOSARIO DE NOMBRES PARA LA CARACTERIZACIN DE MOVIMIENTOS EN MASA (CRUDEN Y VARNES 1996)


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Finalmente se describen aspectos de la zona ssmica a la cual pertenece el sitio, evaluacin por criterios de experto del grado de susceptibilidad a procesos de remocin en masa, as como medidas de control y mitigacin del riesgo. Las fichas de evaluacin de procesos morfodinmicos se encuentran en el Anexo 4.

4.3. OBRAS DE ESTABILIZACION

Reconformacin

o Tendido del Talud Empleado para reparar deslizamientos pequeos que por lo general abarcan los materiales ms meteorizados. Tambin se emplea en excavaciones de cortes nuevos, con un carcter preventivo, o como correctivo de deslizamientos incipientes. Sin embargo, puede resultar inconveniente si no se acompaan de las medidas de proteccin pertinentes para proteger los materiales que quedan expuestos.

Figura No. 9. a. Tendido de un talud sobreempinado cerca de la pata, b. Tendido del talud de corte en

materiales meteorizados y depsitos de ladera

o Construccin de bermas de suelo y roca en la pata del talud Las bermas se utilizan para el control de la erosin y sedimentacin mediante la reduccin del ndice de escorrenta superficial. Las bermas o bien reducen la


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velocidad del agua, o bien dirigen el agua a zonas que no son susceptibles a la erosin, reduciendo as los efectos adversos del agua corriente sobre la capa superficial del suelo expuesta.

Figura No. 10. Berma (1) en un canal (4), cubierto, con vegetacin (2), tpico de los pases bajos, donde

los diques (3) contienen las crecidas.

o Construccin de trincheras estabilizantes Las trincheras estabilizadoras son zanjas profundas y anchas construidas generalmente, con maquinaria pesada de movimiento de tierras que en su fondo y/o paredes laterales lleva un colchn de filtro, un dren interceptor o un sistema de drenes tipo espina de pescado. La zanja posteriormente se rellena con enrocado o con material comn de acuerdo a las necesidades especficas del caso. Generalmente, la trinchera se excava a profundidades superiores a las de la superficie de falla. Este tipo de obras mejoran las condiciones de estabilidad del terreno, y son un buen complemente a los taludes tendidos y las bermas.


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Figura No. 11. Esquema de una trinchera estabilizadora.3

o Terraceo. La construccin de terrazas en la parte alta de un deslizamiento de rotacin tiende a reducir el momento actuante y controlar el movimiento. Si el proceso se hace en la parte inferior se puede lograr el proceso inverso de disminuir el factor de seguridad. En deslizamientos de traslacin y en ciertos flujos o deslizamientos de residuos generalmente no es efectivo emplear mtodos de remocin de materiales. El efecto es el de disminuir las fuerzas actuantes, en la zona ms crtica para la generacin de momentos desestabilizantes. En esta forma el crculo crtico de falla se hace ms profundo y ms largo aumentndose el factor de seguridad. Al construir las terrazas el talud puede quedar dividido en varios taludes de comportamiento independiente, los cuales a su vez deben ser estables. El terraceo se le puede realizar con el propsito de controlar la erosin y facilitar el establecimiento de la vegetacin. La altura de las gradas es generalmente, de 5 a 7 metros y cada grada debe tener una cuneta revestida para el control del agua superficial. El sistema de cunetas a su vez debe conducir a una estructura de recoleccin y entrega con sus respectivos elementos de disipacin de energa. En suelos residuales generalmente, la grada ms alta debe tener una pendiente menor, teniendo en cuenta que el suelo subsuperficial es usualmente el menos resistente. Las terrazas generalmente, son muy tiles para control de aguas de escorrenta. En todos los casos debe considerarse el efecto que se puede tener sobre los taludes arriba y abajo de la terraza a excavar. Estructuras de contencin. Una estructura de contencin se puede definir como un elemento de retencion de materiales (generalmente de suelos) que por si mismos sons inestables a un equilibrio deseado, garantizando una estabilidad bajo factores de seguridad, cumpliendo su objetivo en todo el conjunto y dominio estudiado (el problema), con el fin de salvaguardar las construcciones adyacentes, su efectivo servicio y lo mas importante la vida humana. o Muros de Gaviones Los muros de contencin de gavin son un tipo de muro de gravedad construidos con roca y alambre. Los muros son porosos y flexibles, lo que los hace adecuados

3file:///C:/Users/usuario2.DESARROLLO/Downloads/192- 13_controldeaguassuperficialesysubterraneas%20(1).pdf


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para pendientes de contencin adyacentes a canales. Los muros de gavin se construyen rpidamente. El cable es fcil de transportar y la roca suele estar a mano. Construye muros de contencin de gavin acomodando cestas de metal galvanizadas, llamadas gaviones, en su lugar y llenndolas con piedras. Son paredes del tipo de gravedad, segn el peso para resistir las presiones laterales e hidrulicas de la tierra contenida y la acumulacin de agua. Los muros de gavin son una estructura paisajista dura. Se emplean en pendientes ms pronunciadas que el escollerado y para el control de la erosin donde no hay espacio para la vegetacin. -La cesta Las cestas de metal rectangulares se fabrican para crear telas metlicas hexagonales desenredadas hechas de cable de acero galvanizado sumergido en lquido caliente. Para su manejo y su envo, las cestas se doblan hasta quedar planas y se atan. Se desdoblan para el ensamblaje y todos los bordes verticales se unen con extensiones de cables. Las cestas vacas se colocan en su lugar y las cestas adyacentes se unen con alambres. El ancho del cable para las cestas depende del alto del muro y las presiones que soporta.

Figura No. 12. Esquema de un cesta para la construccin de un gavin.

-Relleno de piedra Las piedras para las cestas suelen ser especficamente piedras limpias y duras de 3 a 8 pulgadas (7,62 a 20,32 cm). La accin entrelazante de las piedras mantiene la estabilidad de la estructura interna de las cestas. Las piedras se colocan en las cestas con equipamiento en elevaciones o capas de 12 pulgadas (30,48 cm), y luego se terminan a mano para su distribucin pareja y su aspecto esttico. Luego de que un tercio de la cesta se llena, se instalan cables conectores a ambos lados para atar las paredes de la cesta y evitar que se abulte. -Instalacin Los muros de gavin se insertan en las terrazas o en perspectiva en las pendientes. El cimiento depende del tamao y la altura de la pared. Por lo general, la base tiene que estar bien compactada y ser de un material granuloso con la capacidad de


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soportar la carga adecuada. Cada cesta se rellena y se ata con cables y las tapas se unen y se cierran antes de comenzar con la siguiente. Las cestas para cada capa se escalonan para compensar las juntas inclinadas y las cestas vacas se atan a las llenas con cables antes de llenarlas con piedras. o Muros de Gravedad El muro de contencin de gravedad, como su nombre lo indica es un muro que trabaja a equilibrio y retiene al relleno apoyado bsicamente en su propio peso. Son estructuras voluminosas y el dimensionamiento de ellas depende del peso que le proporciona el relleno.

Figura No. 13. Muro de contencin de gravedad. Regularmente su base guarda una proporcin del 40 %

de su altura

o Muros de encofrado o de Cribas

El sistema consiste en crear una red espacial, a base de piezas prefabricadas de hormign. Dicha red espacial se rellena con el propio suelo.

Figura No. 14. Muro de criba

o Muros de Tierra Reforzada Los muros de tierra armada son sistemas en los cuales se utiliza materiales trreos como elementos de construccin.


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La tierra armada es una asociacin de tierra y elementos lineales capaces de soportar fuerzas de tensin importantes; estos ltimos elementos suelen ser tiras metlicas o de plstico. El refuerzo de tales tiras da al conjunto una resistencia a tensin de la que el suelo carece en s mismo, con la ventaja adicional de que la masa puede reforzarse nica o principalmente en las direcciones ms convenientes. La fuente de esta resistencia a la tensin es la friccin interna del suelo, debido a que las fuerzas que se producen en la masa se transfieren del suelo a las tiras de refuerzo por friccin.

Figura No. 15. Componentes bsicas de un muro de tierra reforzada

o Muros de concreto Reforzado

Estn bsicamente compuestos por dos losas de concreto dispuestas en forma de "L" o "T " de concreto dispuestas en forma de "L" o "T " invertida de concreto armado.


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Figura No. 16. Esquema de un muro en voladizo de concreto reforzado

o Muros Anclados

Los muros anclados para contencin de tierra con muros que logran su estabilidad a travs de tirantes de anclaje con capacidad para soportar las fuerzas que cargan sobre el muro, como lo son el empuje del suelo, del agua y de las sobre cargas. Estas fuerzas son trasladadas por los anclajes a una zona detrs de la zona activa del terreno, en donde el anclaje se fija por intermedio de un ducto por medio de adherencia.

Figura No. 17. Muro Anclado.

Anclajes en Suelo y Roca o Anclajes en Roca Se emplea en el control de deslizamientos en roca. Para fijar losas de espesor moderado, se pueden utilizar anclajes pasivos tales como pernos de roca inyectados en toda su longitud. Otra aplicacin consiste en asegurar grandes bloques en taludes


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de suelos residuales o en coluviales densos que se pueden amarrar con varillas, cables o cadenas aseguradas a pernos o anclajes.

Figura No. 18. Estabilizacin de talud rocoso utilizando la tcnica de anclajes.

o Suelo empernado o sistema de clavetaje ("soil Nailings") Trmino del ingls, cuya traduccin al espaol es suelo claveteado. Procedimiento para refuerzo del terreno que se realiza mejorando la resistencia al corte a lo largo de superficies potenciales de plastificacin o rotura por medio de un claveteado ( trmino usado en el cocido de rocas). Para el refuerzo del talud, en el caso del suelo claveteado, se colocan las barras en sondeos perforados previamente, rellenados luego con una lechada o mortero de inyeccin. El talud se completa con la ejecucin de un paramento vertical cuya funcin es impedir el desmoronamiento de la tierra entre los puntos en los que se sitan las inclusiones. Este efecto se consigue habitualmente mediante la ejecucin de una piel de hormign proyectado (gunitado), que suele reforzarse mediante una malla de acero.


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Figura No. 19. Soil Nailing.4

o Pilotes y Caissons Deslizamientos poco profundos pueden estabilizarse con un sistema de contencin con pilotes hincados en forma continua o poco espaciados. Los pilotes deben empotrarse en suelo firme y competente para evitar su arrancamiento o inclinacin. Es comn la utilizacin de estructuras de concreto armado, uniendo las cabezas de los pilotes para mejorar su rigidez y comportamiento en general.

Revestimientos de taludes o Con vegetacin Se emplea vegetacin que puede fijarse con geomallas mientras germina o enraza. Tambin pueden colocarse cespedones de pasto asegurados al talud con estacas de madera.

o Flexibles Se utilizan para evitar la cada de roca, estn formados por mallas metlicas ancladas al talud con pernos para roca o con varillas insertadas en las discontinuidades. En algunos casos se emplean para controlar la cada de bloques, extendiendo la malla a lo largo del talud y dejando los amarres muy espaciados, con el propsito que la malla atrape los bloques desprendidos y reduzca su energa.

o Rgidos Livianos Consisten en la colocacin de mallas metlicas y aplicacin de concreto lanzado. El talud debe ser alisado, uniformado o escalonado para mejorar el anclaje de la malla.

o Rgidos Pesados Incluye los entramados de concreto prefabricados o fundidos en sitio, los bloques de concreto y las pantallas de concreto

Estructuras de retencin de rocas o Escudo contra cadas de rocas.

4 Julio Moya IC,MSC, DIC. Ingeniera, Geotecnia Ltda. Ingenieros Consultores. Sistema de Contencin con suelo empernado.

Segundo Encuentro Nacional de Ingenieros de suelos y estructuras.


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Son estructuras fuertes de concreto reforzado, concreto pre-esforzado o metlicas que cubren un tramo de carreteras para proteccin contra la cada de roca, absorbiendo el impacto de los bloques desprendidos y cambiando la trayectoria de su movimiento. Encima de los escudos se acostumbra colocar una capa de arena de 0.9m de espesor para amortiguar los impactos.

Figura No. 20.TIPOS DE ESCUDO (1) Tipo puerta (2) Con muro de contencin (3) En arco (4) En alero .

Figura No. 21.Partes de un escudo de proteccin.

o Cunetas, bermas y trincheras de intercepcin Se construyen para recoger los bloques cados y evitar que lleguen a la carretera.

Figura No. 22. rea de amortiguamiento y bermas de roca o tierra para proteger la carretera.

o Cercados y Redes de contencin en Malla de alambre.


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Se colocan entre el espaldn de la carretera y el tope del talud. En general, se disean para detener bloques de hasta 0.6m de dimetro

.

Figura No. 23. Proteccin con defensa de malla metlica .

5. REGISTRO DE DAOS

Para realizar el inventario en campo de los procesos de remocin de masa y el diagnostico de las obras existentes tanto de mitigacin como de estabilizacin se genero un formato que considera la localizacin de la obras de contencin existente, dimensiones, tipo de movimiento, longitud afectada, tipos de dao (socavacin, asentamientos, giros, desplome, volamiento, fisuras, grietas, fracturamiento, filtraciones, vegetacin, drenajes insuficientes y obstruidos), reconformacin (obstruccin de bermas, flujos e inestabilidad del terreno), condicin del concreto (juntas fras, refuerzo expuesto, segregacin, hormigueros, eflorescencias, carbonatacin, contaminacin del concreto), de los anclajes (punzonamiento, perdida de pernos y fisura miento de placa), muro de tierra reforzada (paneles, asentamientos, exposicin del refuerzo) y gaviones (malla, corrosin, rotura de malla, perdida de recubrimiento, agregados, meteorizacin, tamao inadecuado).

La ficha est dividida por 12 secciones las cuales sern descritas de la siguiente manera:

En la primer seccin se podr consignar los datos bsicos de la inspeccin como la fecha, quien la realiza, el lugar como municipio, vereda, o ciudad cercana, la georeferenciacin con el numero de GPS, el tramo en estudio, el Pr y el numero de ficha.

Figura No. 24. Datos generales .


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En la segunda componente se encontrara la parte bsica y principal sobre el lugar o sitio critico, es el rea y prioridad referente a la zona de afectacin como tambin alguna clasificacin de la misma. Se podr registrar si est en estado activo o inactivo.

Figura No. 25. Zona de Afectacin .

El registro en campo ser apoyado por la secuencia de fotografas para que en la realizacin del concepto tcnico, recomendaciones y propuestas de diseo sea ms eficiente y consecuente al lugar de estudio, por eso se estableci la seccin de Georeferenciacion y Fotografas.

Figura No. 26. Registro Fotogrfico .

En este espacio se podr registrar el tipo de obra o elemento de la infraestructura del lugar que fue afectado por el proceso. Como el tipo de Carretera, Acueducto, alcantarillado, edificacin, obras de drenaje, mitigacin o estabilizacin, si es afectada algn tipo de red elctrica, de gas, entre otros.


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Figura No. 27. Infraestructura o elementos afectados .

Es una zona para graficar lo que por medio de la observacin se pueda evidenciar y el entorno del proceso, servir como herramienta para su fcil uso y ubicacin de algunas caractersticas identificadas en campo.

Figura No. 28. Esquema .

Se podr entregar de forma veraz la informacin sobre el proceso en anlisis. se caracterizara el tipo de movimiento, su frecuencia de ocurrencia, su morfometra tanto de su talud como la del escarpe principal. La actividad en que se encuentre es decir su estado (activo, inactivo, incipiente, reactivado, colapsado o estabilizado.), su distribucin (Retrogresivo, progresivo, ensanchndose) y su estilo (nico, sucesivo, multiplex y enjambre). Tambin se


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podr definir algunas causas , contemplar si son intrnsecas y de que tipologa, sus detonantes y los contribuyentes.

Figura No. 29. Descripcin del proceso presente .

En el numeral 6. se examinara la erosin que puede presentar, dando su clasificacin y sus posibles causas.

Figura No. 30. Caracterizacin de la erosin presente .

Se determinara las particulares en cuanto la geologa y geomorfologa del sitio. La pendiente estar determinada por intervalos denominados de la siguiente


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manera: plana, inclinada, ondulada, quebrada, escarpada. Se determinara si el suelo es de carcter, residual, relleno o transportado, tambin su espesor aproximado, y su consistencia (dura, media y blanda). Si se encuentra Roca se determinara su grado de meteorizacin segn el perfil de Dearman, esta disposicin es tomada despus de hacer una comparacin entre la propuesta de Deer y Patton, Dearman y Forero mediante la siguiente tabla:

Figura No. 31.Comparacin de perfiles de meteorizacin para todas las rocas5.

Despus de decidir tomar en estudio el perfil de meteorizacin de Dearman se analizo cada grado de meteorizacin y se dispuso dentro del formato.

5 Zonificacin de amenaza por movimientos en masa tipo flujo en la cuenca del rio Combeima Ibague-Tolima, Proyecto Colombia-

Suiza de prevencion de desastres Glacio-Volcanicos e Hidro-Meteorologicos.


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Figura No. 32. Perfil de meteorizacin de Dearman (1995 Hoyos, 2004) .

Figura No. 33. Descripcin geolgica y geomorfolgica .

La variable ssmica nos dar como resultado la tipificacin de la amenaza a la que est sometida el lugar de estudio.


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Figura No. 34. Variable ssmica .

En el numeral 9. se puede especificar el tipo de dao en ciertos puntos, los cuales pueden ser de esta manera:

a. General: Socavacin, asentamientos, giros, desplome, volcamientos, fisuras, grietas, fracturamiento, filtraciones, vegetacin, drenajes obstruidos o insuficientes. b. Reconformacion: Obstruccin de bermas, flujos, inestabilidad del terreno. c. Muros de concreto: Juntas fras, refuerzo expuesto, segregacin, hormigueros, eflorescencia, carbonatacin, contaminacin del concreto. d. Anclajes: Punzonamiento, perdida de pernos, fisuramiento de placa. e. Muro de tierra reforzada: Paneles, asentamientos, exposicin del refuerzo. f. Gaviones: Malla, corrosin, rotura de malla, perdida de recubrimiento, agregados, meteorizacin, tamao inadecuado


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Figura No. 35. Clasificacin del tipo de dao actual.

En esta seccin se hace un recomendacin de las obras mas idneas para mitigar o estabilizar el sitio en estudio. contempla obras de drenaje, obras de contencin, de estabilizacin y otras como reubicacin de viviendas, el cambio del uso del suelo o un posible estudio detallado del subsuelo


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Figura No. 36. Recomendaciones en cuanto a las posibles medidas de mitigacin o estabilizacin del lugar .

por ltimo se tiene un espacio para consignar cualquier otra caracterstica o comentario sobre el lugar en observacin.

Figura No. 37. Observaciones

Recomendaciones de complementacin

Se recomienda la relacin entre el registro fotogrfico con los comentarios pertinentes, las observaciones de campo respecto al estado de las obras que estn presentes y el esquema del entorno del lugar inspeccionado.

Cuando existan obras de contencin, la importancia de esta correlacin se presenta entre las evidencias del movimiento del talud que contenga, con los movimientos y fracturamiento presentes en la obra de contencin.

Entre las caractersticas importantes que se deben quedar evidenciadas dentro de los registros se encuentra el tipo de material retenido, las condiciones de flujo, si existe afloramiento de agua, y si es posible alguna fotografa de las emisiones de los filtros y la cobertura del talud.

Cualquier cambio de esta ficha debe ser discutida y avalada por el especialista encargado de la comisin de trabajo.

6. ADVERTENCIA

Los conceptos y recomendaciones que se consignan en el presente Memorando, son resultado de la evaluacin de la informacin secundaria antecedente (Formatos de registro de daos de INVIAS, el formato de Evaluacin de Procesos del INGEOMINAS y el Anlisis comparativo referente a la clasificacin de movimientos en masa que se realizo en el Taller GEMMA, Bogot 2004.

EDSON ORLANDO HOYOS CERN Ingeniero en Geotecnia

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Formato de Evaluacion de Procesos de Remocion en Masa y Diagnostico de Obras de Mitigacion y Estabilizacion