talud

Vista previa del material en texto

Geotecnia-Universidad Nacional-Sede Manizales
Taludes Cristhian C. Mendoza B.
Presentación basada en el libro Deslizamientos y estabilidad 
de taludes en zonas tropicales y apuntes de A. Lizcano
Geotecnia-Universidad Nacional-Sede Manizales
Ángulo de reposo
Ángulo máximo para el cual permanece estable un
material granular seco
2
Geotecnia-Universidad Nacional-Sede Manizales
Ángulo de reposo
Ángulo máximo para el cual permanece estable un
material granular seco
3
Geotecnia-Universidad Nacional-Sede Manizales
Ángulo de reposo
Ángulo máximo para el cual permanece estable un
material granular seco
4
Geotecnia-Universidad Nacional-Sede Manizales
Ángulo de reposo
5
Geotecnia-Universidad Nacional-Sede Manizales
Nomenclatura de talud natural o ladera
Ladera o talud natural: es una masa de tierra que no es plana sino que posee 
pendiente o cambios de altura significativos. Además su origen fue natural
6
Mecánica de suelos-Universidad Nacional-
Sede Manizales
Taludes naturales o 
laderas
- Surgen de influencias geológicas e hidrológicas.
- Debido a irregularidades de la superficie, la
estratigrafía y el flujo del agua subterránea (que en la
mayoría de los casos no se puede establecer), la
estabilidad solo puede ser aproximada de manera
correcta bajo ciertas circunstancias.
- El comportamiento mecánico: depende de si éste tipo
de taludes han sido formados por acciones erosivas o
mediante movimientos en masa.
- Las laderas pueden fallar de forma imprevista debido a
cambios topográficos, sismicidad, flujos de agua
subterránea, cambios en la resistencia del suelo,
meteorización o factores de tipo antrópico o natural que
modifiquen su estado natural de estabilidad.
7
Geotecnia-Universidad Nacional-Sede Manizales
Nomenclatura de talud o talud artificial
Talud o talud artificial: es una masa de tierra que no es plana sino que posee 
pendiente o cambios de altura significativos. Además su origen fue artificial
8
Mecánica de suelos-Universidad Nacional-
Sede Manizales
Taludes 
artificiales
Altura
Es la distancia vertical entre el pie y la cabeza, la cual se presenta
claramente definida en taludes artificiales pero es complicada de
cuantificar en las laderas debido a que el pie y la cabeza no son
accidentes topográficos bien marcados.
Pie
Corresponde al sitio de cambio brusco de pendiente en la parte
inferior.
Cabeza o escarpe
Se refiere al sitio de cambio brusco de pendiente en la parte superior.
Altura de nivel freático
Distancia vertical desde el pie del talud o ladera hasta el nivel de
agua medida debajo de la cabeza.
Pendiente
Es la medida de la inclinación del talud o ladera. Puede medirse en
grados, en porcentaje o en relación m/1, en la cual m es la distancia
horizontal que corresponde a una unidad de distancia vertical.
Ejemplo: Pendiente : 45°, 100%, o 1H:1V.
30°, 57%, o 1.75H:1V
9
Mecánica de suelos-Universidad Nacional-
Sede Manizales
Taludes 
artificiales
La estabilidad del talud puede calcularse de manera
más exacta que la de un talud ARTIFICIAL.
Las condiciones de frontera son conocidas.
La sobrecargas pueden conocerse con una mejor
aproximacIón.
Estabilidad representativa: el caso más desfavorable
10
Mecánica de suelos-Universidad Nacional-
Sede Manizales
Taludes 
artificiales
- Cortes para vías, ferrocarriles, excavaciones, minas, etc.
- Estabilidad representativa: el caso más desfavorable.
- Cortes de excavaciones y de minas son estables
temporalmente (Parámetros efectivos), pero se tiene que
chequear varias condiciones.
-Presas, Diques, llenos inducen en el subsuelo esfuerzos
cortantes y de compresión.
-Casos especiales de taludes; la pendiente es mantenida
verticalmente de manera artificial (estructuras de
retención). Con excepción de excavaciones temporales, la
estabilidad final es la representativa.
11
Geotecnia-Universidad Nacional-Sede Manizales
Nomenclatura de los procesos de 
movimiento
Los procesos geotécnicos activos de los taludes y laderas corresponden generalmente,
a movimientos hacia abajo y hacia afuera de los materiales que conforman un talud
de roca, suelo natural o relleno, o una combinación de ellos. Algunos segmentos del
talud o ladera pueden moverse hacia arriba, mientras otros se mueven hacia abajo.
12
Geotecnia-Universidad Nacional-Sede Manizales
Nomenclatura de los procesos de 
movimiento
Escarpe principal: Corresponde a una superficie muy inclinada a lo largo de la periferia
del área en movimiento, causado por el desplazamiento del material fuera del terreno
original. La continuación de la superficie del escarpe dentro del material forma la
superficie de falla.
Escarpe secundario: Una superficie muy inclinada producida por desplazamientos
diferenciales dentro de la masa que se mueve.
Cabeza: Las partes superiores del material que se mueve a lo largo del contacto entre el
material perturbado y el escarpe principal.
Cima: El punto más alto del contacto entre el material perturbado y el escarpe principal.
Corona: El material que se encuentra en el sitio, prácticamente inalterado y adyacente a
la parte más alta del escarpe principal.
Superficie de falla: Corresponde al área debajo del movimiento que delimita el volumen
de material desplazado. El volumen de suelo debajo de la superficie de falla no se
mueve. 13
Geotecnia-Universidad Nacional-Sede Manizales
Nomenclatura de los procesos de 
movimiento
Pie de la superficie de falla: La línea de interceptación (algunas veces tapada) entre la
parte inferior de la superficie de rotura y la superficie original del terreno.
Base: El área cubierta por el material perturbado abajo del pie de la superficie de
falla.
Punta o uña: el punto de la base que se encuentra a más distancia de la cima.
Costado o flanco: Un lado (perfil lateral) del movimiento.
Cuerpo principal del deslizamiento: El material desplazado que se encuentra por
encima de la superficie de falla.
Superficie original del terreno: La superficie que existía antes de que se presentara el
movimiento.
Derecha e izquierda: Para describir un deslizamiento se prefiere usar la orientación
geográfica, pero si se emplean las palabras derecha e izquierda debe referirse al
deslizamiento observado desde la corona mirando hacia el pie.
14
Geotecnia-Universidad Nacional-Sede Manizales
Nomenclatura de los procesos de 
movimiento (Dimensiones)
En algunas ocasiones como en el caso de roca el factor de expansión puede ser hasta
de un 70%.
B: Ancho del deslizamiento.
L: longitud del deslizamiento.
D: profundidad del deslizamiento.
15
Geotecnia-Universidad Nacional-Sede Manizales
IAEG Commission on Landslides (1990)
1. Ancho de la masa desplazada Wd: Ancho máximo de la masa desplazada perpendicularmente
a la longitud, Ld.
2. Ancho de la superficie de falla Wr: Ancho máximo entre los flancos del deslizamiento
perpendicularmente a la longitud Lr.
3. Longitud de la masa deslizada Ld: Distancia mínima entre la punta y la cabeza.
4. Longitud de la superficie de falla Lr: Distancia mínima desde el pie de la superficie de falla y la
corona.
5. Profundidad de la masa desplazada Dd: Máxima profundidad de la masa movida
perpendicular al plano conformado por Wd y Ld.
6. Profundidad de la superficie de falla Dr: Máxima profundidad de la superficie de falla con
respecto a la superficie original del terreno, medida perpendicularmente al plano conformado
por Wr y Lr.
7. Longitud total L: Distancia mínima desde la punta a la corona del deslizamiento.
8. Longitud de la línea central Lcl: Distancia desde la punta o uña hasta la corona del
deslizamiento a lo largo de puntos sobre la superficie original equidistantes de los bordes laterales
o flancos.
16
Geotecnia-Universidad Nacional-Sede Manizales
Etapas en el proceso de falla
a. Etapa de deterioro o antes de la falla donde el suelo es esencialmente intacto.
b. Etapa de falla caracterizada por la formación de una superficie de falla o el
movimiento de una masa importante de material.
c. La etapa post-falla que incluye los movimientosde la masa involucrada en un
deslizamiento desde el momento de la falla y hasta el preciso instante en el cual
se detiene totalmente.
d. La etapa de posible reactivación en la cual pueden ocurrir movimientos que
pueden considerarse como una nueva falla, e incluye las tres etapas anteriores.
17
Mecánica de suelos-Universidad Nacional-
Sede Manizales
Etapa de 
deterioro
Caída de granos
Como solución se sugiere la limpieza de los residuos en el
pie del talud y el cubrimiento con técnicas de bioingeniería
concreto lanzado y refuerzo local, donde exista riesgo de
colapso.
Descascaramiento.
Como tratamiento se sugiere las técnicas de bioingeniería y
concreto lanzado con pequeños anclajes y obras de concreto
dental
18
Mecánica de suelos-Universidad Nacional-
Sede Manizales
Etapa de 
deterioro
Formación, inclinación y caída de losas de roca.
Como tratamiento se sugiere la construcción de gradas o
escaleras, bermas intermedias, refuerzo con pernos o
estructuras de contención.
Caída de bloques.
Como tratamiento se sugiere la construcción de gradas, la
utilización de mallas de acero, concreto lanzado o
mampostería.
Ya se pueden considerar como movimientos de talud
19
Mecánica de suelos-Universidad Nacional-
Sede Manizales
Etapa de 
deterioro
Caídos de rocas.
La caída de muchos bloques de roca “en un solo evento” requiere
que haya ocurrido un debilitamiento de la masa de roca, debido a
la fragmentación y a la ausencia de soporte lateral. El volumen
de la falla depende de los diversos planos de discontinuidad y
puede cubrir en un solo momento varios planos (falla en
escalera).
Lavado superficial.
La erosión es el desprendimiento, transporte y depositación de
partículas o masas pequeñas de suelo o roca, por acción de las
fuerzas generadas por el movimiento del agua. El flujo puede
concentrarse en canales produciendo surcos y cárcavas.
Como solución se propone generalmente, la construcción de
obras de drenaje y de bioingeniería, así como concreto dental,
concreto lanzado o modificaciones de la topografía del talud 20
Mecánica de suelos-Universidad Nacional-
Sede Manizales
Erosión
Desprendimiento, transporte y depositación de partículas
pequeñas de suelo o roca, por acción de las fuerzas
generadas por el movimiento del agua.
Se produce en suelos residuales poco cementados o
en suelos aluviales, limos y arenas finas.
Tipos:
erosión laminar,
erosión en surcos,
erosión en cárcavas,
erosión interna (Piping),
erosión por afloramiento de Agua.
21
Mecánica de suelos-Universidad Nacional-
Sede Manizales
Etapa de 
deterioro
Flujo de detritos.
El desprendimiento y transporte de partículas gruesas y
finas en una matríz de agua y granos en forma de flujo
seco o saturado. Generalmente no se les considera como
procesos de deterioro sino como deslizamientos.
Colapso.
Bloques independientes de gran tamaño colapsan
debido a la falta de soporte vertical. El tamaño de los
bloques es de más de 500 mm e incluyen los taludes
negativos (overhangs). Las soluciones incluyen concreto
dental, estructuras de refuerzo.
22
Mecánica de suelos-Universidad Nacional-
Sede Manizales
Etapa de 
deterioro
Desmoronamiento.
Puede causar una amenaza significativa y crear grandes
acumulaciones de detritos en el pie del talud.
Como solución se sugiere la construcción de gradas,
colocación de mallas, trampas para detritos y cercas
protectoras; también se pueden construir estructuras de
submuración en mampostería o concreto lanzado. Los
bloques grandes pueden requerir aseguramiento con
pernos, anclajes o cables. Las áreas con desintegración
severa pueden requerir soporte total o disminuir el ángulo
de inclinación del talud.
Disolución.
La disolución de materiales solubles en agua que puede ser
acelerado por las condiciones locales, especialmente la
presencia de aguas agresivas. Como tratamiento se sugiere
la inyección o relleno de las cavidades
23
Geotecnia-Universidad Nacional-Sede Manizales
Denominaciones básicas relacionadas con 
deslizamientos (falla de taludes)
24
https://godues.wordpress.com/2011/04/27/el-aporte-etico-y-tecnico-de-la-un-en-
aerocafe/
Mecánica de suelos-Universidad Nacional-
Sede Manizales
Reptación
Movimientos muy lentos a extremadamente lentos (pocos
centímetros al año) sin una superficie de falla definida.
Reptación = Creep: cambio de volumen bajo esfuerzo
Constante.
Causas: alteraciones climáticas (humedecimiento y secado
de suelos muy blandos o alterados) Pueden ser la fase
inicial de flujos o deslizamientos.
25
Mecánica de suelos-Universidad Nacional-
Sede Manizales
Deslizamiento
Movimientos rápidos de masa de suelos sobre superficies
de falla externas e internas (falla plástica, zonas de falla,
falla progresiva).
Mecanismo de falla de uno o varios cuerpos
Causas: procesos naturales o desestabilización debido
a cortes, llenos, deforestación, etc.
Forma y localización de la superficie de falla:
discontinuidades, juntas y planos de estratificación, zonas
de cambio de estado de meteorización (cambio en la
resistencia al corte), contacto roca-materiales blandos.
26
Mecánica de suelos-Universidad Nacional-
Sede Manizales
Flujos
Existen movimientos relativos entre las partículas o entre
los bloques que se mueven.
Existe una superficie de falla.
Pueden ser lentos o rápidos, secos o húmedos, de
roca o de suelo.
Flujos extremadamente lentos = Reptación
Causas: saturación de los materiales, debida a la alteración,
fractura o agrietamiento producidos por un deslizamiento
inicial
27
Mecánica de suelos-Universidad Nacional-
Sede Manizales
Flujos
Flujo de suelo: movimientos de suelos secos o húmedos.
Velocidad dependiente de la humedad y de la pendiente del
terreno.
Flujos de lodos: movimientos de suelos muy finos y con altas
humedades. Material con comportamiento viscoso. Fuerza
dependen del caudal y de la velocidad. Unidades que lo
componen: origen (generalmente un deslizamiento), canal de
flujo y zona de acumulación (abanico de deposición).
Flujo en roca: movimientos de materiales rocosos a lo largo de
fracturas grandes y pequeñas de la roca.
Flujo de residuos (Detritos): materiales sólidos y líquidos
entremezclados, que se mueven en forma constante a través de
un canal, originado un flujo de rocas. Trituración del material
durante la ocurrencia del fenómeno. Diferencia de tamaños entre
la parte superior y la inferior. Activado por lluvias (pérdida de la
capilaridad por succión o generación de fuerzas de infiltración). 28
Mecánica de suelos-Universidad Nacional-
Sede Manizales
Avalancha
Por lo general un fenómeno regional.
“Ríos de roca y suelo”, con altas velocidades (mayores
de 50 m/s), de alto poder destructivo, producido por una
falla rápida del suelo y el aporte de materiales de
deslizamientos y/o flujos con un volumen significativo de
agua.
Causas: Lluvias ocasionales intensas, deshielos de nevados,
movimientos sísmicos (en zonas de alta montaña) y
ausencia de vegetación.
29
Geotecnia-Universidad Nacional-Sede Manizales
Clasificación en función de la fracción sólida y el tipo 
de material (Coussot y Meunier,1996)
30