2021_Proceso_Constructivo_Bioestabilizacion

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“PROCESO CONSTRUCTIVO PARA BIOESTABILIZACIÓN DE TALUD DESDE LA ABS 
K68+450 HASTA LA ABS K68+750 MARGEN DERECHA, PROYECTO VIAL RUTA 
NACIONAL 40 CORREDOR BOGOTÁ - VILLAVICENCIO”. 
 
 
 
Autores 
FABIAN ALEJANDRO RODRIGUEZ QUEVEDO 
ELIO FAVIAN MORALES URQUIJO 
MAIKOL ESTEBAN MORENO PRIETO 
Modalidad De Grado 
SEMINARIO DE PROFUNDIZACIÓN INFRAESTRUCTURA VIAL 
Asesor técnico 
ING. ROBERTO RICARDO ROJAS CORTAZAR 
Especialista en diseño y construcción de vías y aeropistas, catedrático 
especializado UCC, área de vías y estabilidad de taludes. 
 
Asesor metodológico 
ING. MATEO AGUDELO VARELA 
Ingeniero civil, Especialista en planeación ambiental, magister en gestión ambiental sostenible. 
 
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA 
FACULTAD DE INGENIERÍAS 
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL VILLAVICENCIO 
2021 
 
 
“PROCESO CONSTRUCTIVO PARA BIOESTABILIZACIÓN DE TALUD DESDE LA ABS 
K68+450 HASTA LA ABS K68+750 MARGEN DERECHA, PROYECTO VIAL RUTA 
NACIONAL 40 CORREDOR BOGOTA - VILLAVICENCIO”. 
 
Modalidad De Grado 
SEMINARIO DE PROFUNDIZACIÓN INFRAESTRUCTURA VIAL 
 
 
Autores 
FABIAN ALEJANDRO RODRIGUEZ QUEVEDO 
FAVIAN MORALES URQUIJO 
MAIKOL ESTEBAN MORENO PRIETO 
 
Asesor técnico 
ING. ROBERTO RICARDO ROJAS CORTAZAR 
Especialista en diseño y construcción de vías y aeropistas, Catedrático 
especializado UCC, área de vías y estabilidad de taludes. 
 
Asesor metodológico 
ING. MATEO AGUDELO VARELA 
Ingeniero civil, Especialista en planeación ambiental, Magister en gestión ambiental sostenible. 
 
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA 
FACULTAD DE INGENIERÍAS 
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL VILLAVICENCIO 
2021 
 
 
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AUTORIDADES ACADÉMICAS 
 
 
 
CESAR AUGUSTO PÉREZ LONDOÑO 
DIRECTOR DE SEDE 
 
 
HENRY VERGARA BOBADILLA 
SUBDIRECTOR ACADÉMICO 
 
 
 RUTH EDITH MUÑOZ JIMÉNEZ 
 SUBDIRECTORA DE DESARROLLO INSTITUCIONAL 
 
 
RAÚL ALARCÓN BERMÚDEZ 
DECANO FACULTAD DE INGENIERÍAS 
 
 
MARÍA LUCRECIA 
RAMÍREZ JEFE DE PROGRAMA 
 
 
PEDRO ALEXANDER GUTIÉRREZ AGUILERA 
COORDINADOR DE INVESTIGACIONES 
 
 
 
 
 
 
 
 
Página De Aceptación 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Jurado 
 
 
Jurado 
 
 
Jurado 
 
 
 
 
 
 
 
Villavicencio, noviembre 2021. 
 
 
 
 
 
 
Página de Advertencia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
La Universidad Cooperativa de Colombia No se hace responsable por los Conceptos emitidos 
por los autores. 
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Dedicatoria 
 
Dedicamos con el corazón nuestro trabajo de grado a nuestra familia, especialmente a 
nuestros padres, ya que sin su apoyo y su bendición día a día no lo habríamos logrado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
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Agradecimiento 
 
 
Maikol Esteban Moreno, Alejandro Rodríguez y Favian Morales expresan sus 
agradecimientos a: 
 
Damos gracias primeramente a Dios por la vida y salud, luego a nuestros tutores: 
Ingeniero Roberto Ricardo Rojas e Ingeniero Mateo Agudelo Varela por su colaboración, 
paciencia, esfuerzo y gran apoyo prestado durante la preparación de nuestro trabajo de grado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SEMINARIO DE PROFUNDIZACIÓN INFRAESTRUCTURA VIAL 
 
BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
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Lista de Contenido 
Imágenes……………………………………………………………....………………
………4 
Resumen .………………………………………………………………………………………………5 
 Abstract ………………….…………………………………………………………………………6 
Introducción ……………………………………………………………….………...………………..7 
Marco teórico ………………………………………………...……………………………………….8 
Problemática …………………………………..……………………………..……………………...10 
- Planteamiento…………………………………………………………………………………………………….12 
Objetivo General……………………………………………………………………………………..13 
Objetivo Especifico…………………………………………………………………………………..13 
Justificación ……………………………………………………………………………………….…14 
Delimitación …………………………………………….……………………………………………16 
Marco Referencial…………………………………………………………………………………...17 
Metodología………………………………………………………………………………………….35 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
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- Recolección de Información ………………………………………………………………………………35 
- Corredor Ecológico…………………………………………………………………………………………….37 
- Estudio localización y replanteo……………………………………………………………………….38 
Propuesta……………………………………………………………………………………………41 
Presupuesto…………………………………………………………………………………………50 
Esquema…………………………………………………………………………………………….51 
Siembra……………………………………………………………………………………………..51 
Conclusiones ……………………………………………………………………………………….58 
Recomendaciones…………………………………………………………………………………..60 
Bibliografía …………………………………………………………………………………………61 
 
Lista de Figuras 
Figura 1. Deslizamiento por saturación. ................................................................................ 24 
Figura 2. Deslizamiento superficial ...................................................................................... 25 
Figura 3. Deslizamiento por avalancha.................................................................................. 27 
Figura 4. Deslizamiento rotacional. ....................................................................................... 28 
Figura 5. Deslizamiento traslacional. .................................................................................... 29 
Figura 6. Talud artificial y Natural. ....................................................................................... 33 
Figura 7. Puente chirajara ...................................................................................................... 36 
Figura 8. Viaducto y tunel falso .............................................................................................. 37 
Figura 9. Google earth pro. .................................................................................................... 38 
Figura 10. Google earth pro. .................................................................................................... 39 
Figura 11. Google earth pro ..................................................................................................... 39 
Figura 12. Estabilizacion con vetiver .................................................................................... 42 
Figura 13. Extencion radicular del vetiver ............................................................................. 42 
Figura 14. Fuerza de anclaje de arbustos ............................................................................... 51 
Figura 15. Esquema a utilizar ................................................................................................ 52 
Figura 16. Estabilización en Concreto……………………………………………………….53 
Figura17. Estabilización en concreto………………………………………………………...53 
Figura 18. Estabilización en concreto………………………………………………………..53 
 
 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
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Lista de tablas 
Tabla 1. Factores que influyen en erosión. ............................................................................ 21 
Tabla 2. Factores inherentes a la estabilización .................................................................... 36 
Tabla 3. Matirz de variable .................................................................................................... 45 
Tabla 4. Presupuesto para Eestabilización. ............................................................................ 53 
 
 
 
 
 
 
 
Resumen 
 
El trabajo presenta una alternativa más, pese a que en este tramo ya se realizó la 
estabilización en concreto, no queda de másdar a conocer otras soluciones que 
permiten la estabilización y mitigación de los efectos de la erosión natural y de los 
movimientos constantes que presenta el terreno. Además, se presentan resultados 
preliminares de investigaciones sobre estabilización química de taludes evitando el 
relave del material y las perdidas por vientos, 
Proyectos realizados en distintos países y regiones cuyos suelos requieren de 
estas alternativas de trabajo, tales estudios fueron tenidos en cuenta para hacer posible 
nuestra propuesta estructural de bío-contención. 
 
 
 
 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
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Abstract 
 
The work presents one more alternative, despite the fact that stabilization with 
concrete has already been carried out in this section, it is worth noting other solutions 
that allow the stabilization and mitigation of the effects of natural erosion and of the 
constant movements presented by the ground. In addition, preliminary results of 
research on the chemical stabilization of slopes are presented, avoiding the tailings of 
the material and losses due to winds, 
Projects carried out in different countries and regions whose soils require these 
work alternatives. Such studies were taken into account to make our structural 
proposal for bio-containment possible. 
 
 
 
 
 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
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Introducción 
Introducción al análisis de Bio-estabilidad. 
 El corrimiento de los taludes en condiciones naturales y de terraplenes 
constituye uno de los problemas más frecuentes en la preservación de las vías. En 
muchas ocasiones los colapsos de las vías tienen como factor detonante los “fallos” que 
se producen en este sentido. Se presentan un conjunto de medidas usualmente utilizadas 
para la protección de taludes. Dentro de las mismas se propone el empleo de la 
protección de taludes con vegetación, teniendo en cuenta nuestras condiciones idóneas 
de país tropical. Se propone el estudio detallado de la especie “vetiver”, utilizada en la 
actualidad para la protección de cuencas hidrográficas como planta que ha probado su 
efectividad internacionalmente. Se realiza un cálculo estimado del costo de 
mantenimiento y se concluye que pudiera ser altamente rentable ya que, entre otras 
cuestiones, puede interactuar con otras soluciones. 
 Aunque en nuestro entorno ya se utiliza, se recomienda profundizar en su 
generalización consultando el tema con los organismos rectores especializados en pastos 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
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y forrajes. Una de las problemáticas existentes en la actualidad en el entorno de las 
ciudades, es la pérdida de superficie permeable como consecuencia de la urbanización y 
en este caso de las vías aledañas que se realizan en las mismas. Esta urbanización y 
construcción vial conlleva la impermeabilización de zonas extensas que, con 
anterioridad, y de forma natural, eran capaces de gestionar el agua de lluvia que 
recibían. 
 
 Sin pretender hacer una historia del desarrollo urbanístico de 
estas veredas que circundan estas vías, no cabe duda de que éste aumento de población 
y de la necesidad de unas vías principales que comuniquen municipios con ciudades, se 
ha producido sin tener en cuenta en muchas ocasiones este fenómeno. Los deslaves y 
corrimientos de taludes constituyen hoy uno de los problemas serios que se deben 
enfrentar en el mantenimiento de las vías ya que las erosiones de estos conllevan al 
deterioro progresivo de la infraestructura, existiendo zonas claves como pueden ser las 
áreas aledañas a las alcantarillas, puentes y otras obras de drenaje. 
 Por investigaciones y experiencias vividas en otros territorios, 
hemos observado que el deterioro de taludes comienza en ocasiones alejado de estas 
obras en áreas de pendientes pronunciadas y la destrucción por causas erosivas resulta 
progresiva destruyendo obras importantes. 
 
 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
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Marco teórico 
La vía que comunica al distrito capital de Colombia (Bogotá) con Villavicencio 
(capital del departamento del Meta), vía del orden nacional, hace parte de la 
Transversal Buenaventura-Puerto Carreño, denominada Ruta Nacional 40 en la red 
nacional de Carreteras. Ha pasado por un proceso de transformaciones obligadas, las 
cuales nunca han logrado dar respuesta al desarrollo de los territorios que intenta 
comunicar. 
Desde su apertura como vía para vehículos de motor, estaba saturada de curvas, 
derrumbes y accidentes que imposibilitaban el transporte adecuado del desarrollo de 
los Llanos Orientales (petrolero, agrícola, turístico, industrial, demográfico); entre las 
grandes transformaciones de ingeniería que ha presentado la vía se encuentran: 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
10 
En 1999 entra en funcionamiento el túnel de Boquerón, en 2002 el de Buenavista, 
en 
2004 se intervienen la mayoría de los puentes sobre la vía y según Coviandes 
(2021) se espera la entrada en funcionamiento de la doble calzada incluyendo nuevos 
túneles y puentes. 
Las modificaciones anteriores de la vía generaron variaciones en las rutas y 
trazados de la vía, causando cambios tanto en el paisaje como en el ordenamiento 
territorial local y regional, pero hoy cuando aún se espera la entrada en funcionando de 
la doble calzada, se reconoce la necesidad de ampliar más la vía. 
El concesionario de la vía ya advierte la necesidad de realizar tramos en 
viaductos, además anuncia la compra de los terrenos para tal ampliación, lo que 
determina desde ya la intervención en el uso del suelo. 
¿Pero cuáles son las causas de la insuficiencia de la vía para cumplir con la 
necesidad de transporte entre la región central y la región oriental? Primero, se debe 
tener en cuenta que el único medio de transporte de la producción de los Llanos 
Orientales es el transporte en automotores, no hay vía férrea, no hay transporte aéreo 
de carga, no hay vías fluviales; segundo, el desarrollo concéntrico del país obliga a los 
Llanos Orientales a llevar todos sus productos a Bogotá para venderlos, a su vez debe 
comprar allá los productos manufacturados; como tercera causa los turistas también 
deben llegar desde Bogotá, la dependencia del desarrollo enlazado con el centro, según 
Kalmanovitz (2001), se debe a este desarrollo concéntrico. 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
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Este proyecto presentará uno de los impactos en la vía, este, el cual ha llevado a 
los retrasos de apertura total al corredor y donde ha afectado considerable mente la 
parte ecológica, ocasionados en los municipios de influencia de la carretera Bogotá-
Villavicencio, a partir de la posibilidad y el desarrollo constructivo de una doble 
calzada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Problemática 
 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
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Ante el incremento de derrumbes, deslizamientos, arrastre de material y varios 
problemas en la vía Bogotá – Villavicencio fueron generados por las fuertes lluvias que 
se presentan en la región y que han afectado a los usuarios y comunidad en general. 
 
La Concesionaria Vial Andina – Coviandina emitió un comunicado donde 
«lamenta profundamente la situación actual de la comunidad del municipio de 
Guayabetal, afectada por la emergencia que dio lugar al desalojo de varias familias y 
otras consecuencias». 
La concesión agregó que «Sin embargo, es necesario aclarar qué tales 
afectaciones se han generadocomo producto de la fuerte ola invernal y a la creciente 
súbita del río Negro que atraviesa el municipio y no tiene ninguna relación con la 
construcción de las obras de la nueva calzada Chirajara – Fundadores». Estos y más 
movimientos de tierra se vienen presentando a lo largo de la vía en donde distintos 
puntos se han visto afectados y los cierres constantes hacen que el trafico sea lento y se 
genere el malestar en las personas, esto se ha venido trabajando y tratando de atender 
los puntos críticos en donde a lo largo de las calzadas se han tomado distintas opciones 
para los manejos de estos taludes. 
Coviandina trabaja en la conformación de terrazas, con hidrosiembra para su 
revegetalización y canales para el manejo de aguas en distintos tramos y en la 
protección con concreto lanzado tanto en el tramo que vamos a trabajar en este informe 
como a lo largo de la vía. 
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Planteamiento y formulación del problema 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Objetivo General 
 
Se identificarán las causas que generan las inestabilidades del terreno ubicado en 
abs Km 68+450 hasta la Abs Km 68+750 margen derecha sector caño la pala, y 
proponer una estabilidad del talud mediante la aplicación de la técnica de bioingeniería 
en zonas tropicales empleando cultivo de pastos Vetiver. 
 
Objetivos Específicos 
Definir cuál es la falla y generar solución para mitigar los efectos de erosión, los 
cuales cusan la degradación del terreno. 
 
 Proponer una solución viable, segura y económica por medio de la 
estabilización de taludes con re-vegetalización. 
 
Determinar la magnitud de las características físicas y mecánicas del suelo del 
talud para la aplicación de la técnica de bioingeniería empleando cultivo de pastos 
Vetiver en zonas tropicales. 
 
 
 
 
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Justificación 
 
 La diversidad de suelos, topografía y climas, hacen necesario el estudio de la 
amenaza ante problemas de estabilidad de taludes y de remoción en masa en Colombia 
y con mayor ocurrencia en la región objeto de este estudio, la naturaleza de cada caso 
depende de variables como topografía, geología, geomorfología e hidrología entre otras, 
las cuales deben ser consideradas para realizar un correcto diseño de los trazados en 
proyectos longitudinales como puede ser una vía, un acueducto o un oleoducto, así como 
para formular proyectos correctivos que ofrezcan desvíos o variantes alternativas para 
garantizar la movilidad y la integridad de la vida en los corredores de la zona sin 
generar afectación a las actividades económicas y socio culturales desarrolladas en la 
región. 
Lo anterior hace razonar acerca de la necesidad de disponer de información que 
ofrezca un panorama integral de la probabilidad de ocurrencia de fenómenos por 
remoción en masa para la planificación de futuros proyectos a desarrollar en la zona 
para así determinar una solución viable que mitigue estos riesgos 
 
Este corredor vial ha presentado riesgo y amenaza por deslizamiento de material 
terreo en taludes que se encuentran en la vía principal, debido a factores naturales y 
antrópicos, se estudia la posibilidad de movimiento de masas generados por acción de la 
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gravedad, así como los movimientos traslacionales, rotacionales y la intensidad de 
lluvias traducidas en saturación del terreno. 
 
 
La inestabilidad del talud en esta zona ocurre por la intensidad de lluvias, 
causantes de que el nivel freático ascienda y en efecto se genere presión de poros 
relativamente permanente, puesto que al ascender el nivel freático se puede presentar 
afloramiento de agua y erosión en el talud. 
De acuerdo al plan ambiental, contempla como riesgo y factores de deterioro 
ambiental, la erosión de suelos, que se concentra en la unidad de colinas bajas, como 
consecuencia de la alta inestabilidad del material parental. Al alterar la cobertura 
natural vegetal protectora para establecer zonas de trabajo, canteras, receberas y 
gravilleras, el material parental queda al descubierto y por acción del viento, las 
corrientes de agua y las lluvias, se generan fuertes procesos erosivos que determinan 
zonas de medio y alto riesgo. 
 
 La mayoría de las soluciones a este problema de estabilización de taludes, es utilizar 
métodos convencionales como respuesta inmediata, es por esta razón que nosotros proponemos 
construir una estrategia que garantice la protección de las formas de vida rurales y conservación 
de recursos primarios (agua y suelo productivo), generando una estructura ecológica y acorde 
con el medio natural y paisajístico. La implementación de las fajinas es un método que utiliza 
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la vegetación para el control y prevención de la estabilidad en los taludes, por ende, es una 
alternativa segura y económica, de igual manera el sembrado manual en surcos de vetiver y 
con una geomalla como soporte estructural también es un mecanismo muy utilizado y de bajo 
costo. 
 
 
 
Delimitación. 
 
Tiempo. El tiempo dispuesto para el desarrollo del trabajo de grado es de un 
semestre y medio comprendido entre octubre del 2021 a primer periodo del 2022. 
 
Espacio. El trabajo de grado se puntualizó en la Vía de red primaria sobre el 
Kilómetro 68 ruta nacional 40 Bogotá - Villavicencio. 
 
Contenido. Presentar a la Universidad Cooperativa de Colombia un documento 
claro y específico como tesis de pregrado en Ingeniería Civil, dando cumplimiento a los 
objetivos propuestos a través de una investigación, recopilación y análisis de 
información acerca de los derrumbes e inestabilidad continuada que se lleva a cabo 
en esta vía, y así proponer una solución viable que ayude a mitigar la remoción de 
masas presentada en la zona por medio de Bio-estabilización del talud. 
 
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 Alcances. El alcance de esta investigación tendrá como fin dar un punto de 
vista para la estabilización del talud, dentro de los periodos de septiembre a 
noviembre del año 2021, haciendo uso de construcción viva como las fajinas y pasto 
vetiver, estas técnicas convencionales de revegetación sirven para desarrollar una 
cubierta vegetal estable y autosuficiente que actúe como un componente estructural 
para el refuerzo y estabilización del talud. 
 
 
Marco Referencial 
 Marco Conceptual 
 
 Deslizamiento 
También llamado movimiento de masa o de pendientes se define como el 
desplazamiento de suelo o rocas controlado por la gravedad. La velocidad de 
desplazamiento puede ser lenta o rápida, pero nunca muy lenta. Los deslizamientos de 
tierras pueden ser superficiales o profundos. El material está constituido por una masa 
correspondiente a una porción de la ladera o a la propia ladera. El desplazamiento se 
produce cuesta abajo y hacia fuera, y hacia un plano despejado. 
Los deslizamientos de tierra ocurren con mayor frecuencia que cualquier otro 
evento geológico. Se producen a diario en las capas más superficiales del terreno como 
consecuencia de fuertes precipitaciones o de ondas sísmicas. 
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Un terremoto violento también puede desencadenar decenas de miles de 
deslizamientos de diversa gravedad y los mismos varían según el tipo de movimiento 
caídas, deslizamientos, derrumbe. 
 
 Causas de un deslizamiento de tierra. 
Existen varios factores que contribuyen alos derrumbes o deslizamientos como: 
 
• Erosión. 
• Topografía (lugares montañosos con pendientes fuertes). 
• Los glaciares también pueden provocar un deslizamiento de tierra, no 
tienen mucha diferencia de un acantilado y cuando el hielo se derrite puede provocar 
los derrumbes. 
• Terremotos – trae consigo un cambio brusco en la pendiente, haciéndola 
inestable 
• El agua subterránea puede desestabilizar la pendiente colocando presión 
sobre esta. 
• Volcanes en erupción – pueden causar que la pendiente se vuelva inestable. 
• La estructura del suelo puede cambiar. 
 
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20 
Estas son todas las causas naturales de un deslizamiento de tierra, pero las 
actividades humanas también pueden contribuir a provocarlos. (Cortes en ladera, falta 
de canalización de aguas, etc.) 
 
• Vibraciones de máquinas pesadas en el suelo. 
• La deforestación puede hacer frágiles a las laderas inestables. 
 
Flujo de tierra. 
Un flujo de tierra se trata de un deslizamiento de tierra ladera abajo. Estos se 
mueven a terribles velocidades, haciéndolos extremadamente peligrosos. Se pueden 
mover a cualquier velocidad hasta veinte kilómetros por hora, lo que muestra lo mal 
que pueden ser flujos de tierra. 
 
Materiales tales como arcilla, limo, arena fina, materiales granulados y 
piroclásticos finos pueden ser considerados flujos de tierra. Sin embargo, las 
velocidades en la que se mueven todos los deslizamientos de tierra pueden variar y, a 
veces dependerá del contenido de agua en el deslizamiento, a mayor contenido de agua, 
más alta la velocidad. 
 
Geomorfología. 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
21 
La Geomorfología e la ciencia que estudia las formas de la corteza terrestre. Con 
este nombre se suele designar la ciencia que estudia el origen y la evolución de la tierra 
firme emergida, pero puede estudiar también los fondos marinos. Esta ciencia se ha 
desarrollado siguiendo dos tendencias principalmente: la Geomorfología histórica o 
cíclica por un lado y la Geomorfología de los procesos por otro. 
 
Clasificación de las carreteras. 
Para los efectos del presente trabajo las carreteras se clasifican según su 
funcionalidad y el tipo de terreno. 
• Según su funcionalidad. Determinada según la necesidad operacional de la 
carretera o de los intereses de la nación en sus diferentes niveles: 
- Primarias: son aquellas troncales, transversales y accesos a capitales de 
Departamento que cumplen la función básica de integración de las 
principales zonas de producción y consumo del país y de éste con los demás 
países. Este 
tipo de carreteras pueden ser de calzadas divididas según las exigencias 
particulares del proyecto. Las carreteras consideradas como Primarias deben funcionar 
pavimentadas. 
 
- Secundarias: son aquellas vías que unen las cabeceras municipales entre sí 
y/o que provienen de una cabecera municipal y conectan con una carretera 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
22 
Primaria. Las carreteras consideradas como Secundarias pueden funcionar 
pavimentadas o en afirmado. 
- Terciarias: son aquellas vías de acceso que unen las cabeceras municipales con 
sus veredas o unen veredas entre sí. Las carreteras consideradas como Terciarias deben 
funcionar en afirmado. En caso de pavimentarse deberán cumplir con las condiciones 
geométricas estipuladas para las vías Secundarias. (INVAS, 2013). 
Erosión 
Se define como el desalojo, transporte y depósito del suelo superficial por agua, 
viento o hielo. En este artículo se le dará énfasis a la erosión hídrica. La erosión 
potencial en una zona determinada depende principalmente de cuatro factores: las 
características del suelo, la cubierta vegetal, la topografía, y el clima. 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
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Cuadro. 1. Factores que influyen en la erosión. 
Fuente: AGENCIA DE OBRAS PÚBLICAS. Manual de técnicas de 
estabilización de taludes de Infraestructura de obra civil [en línea] Bogotá. 
 
Erosión pluvial 
En el caso de la erosión por lluvia se presenta una secuencia de procesos que se 
inicia cuando el agua cae sobre el suelo desprotegido y separa las partículas sueltas en 
un proceso conocido como Saltación Pluvial. 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
24 
Salpicadura 
Las partículas sueltas generadas en el proceso de salpicadura son trasportadas 
cortas distancias en terrenos de pendiente muy suave por el flujo laminar en un proceso 
de erosión difusa conocido como Erosión Laminar. 
Con el incremento de la pendiente el agua se concentra en pequeños canalitos 
(flujo turbulento) formando primero pequeños surcos conocidos como Surcos de 
Erosión y luego, con mayor energía debido al aumento de la velocidad de escorrentía, se 
forman Cárcavas y Hondonadas de Erosión, cuando se integran varias cárcavas, 
asociadas al mismo evento erosivo que han dado lugar a enormes depresiones erosivas y 
que generalmente han desencadenado graves eventos de remoción en masa. Finalmente, 
en este escrito se identifica como Deslave, el arrastre repentino de capas uniformes de 
suelo en excavaciones o en laderas 
Entre los efectos más dañinos provocados por la erosión pluvial se cuentan: 
 
 La pérdida de suelos, referido este término a la pérdida de la capa 
orgánica y la capa superior del perfil donde se desarrolla la vegetación, 
ligada según los expertos más que todo a la erosión laminar. 
 La gradación por aporte de sedimentos a las corrientes. 
 Los efectos directos derivados de los procesos descritos. 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
25 
 Los efectos indirectos relacionados con el sobre - empinamiento de las 
laderas que desencadena deslizamientos y otras formas de remoción en 
masa. 
 
 Turificación 
Se trata de un proceso de erosión interna mediante el cual el agua que se infiltra 
en el subsuelo puede producir erosión interna en suelos arcillosos dispersivos los cuales 
se floculan en presencia de agua pura relativamente quieta, dando lugar a suspensiones 
coloidales que son fácilmente arrastradas por el agua de infiltración, formándose en el 
suelo canales o tubos. 
 Erosión fluvial 
Se refiere a la acción de agua encauzada en torrentes y los ríos donde éstos 
tributan. El agua encauzada socava las orillas o el fondo de los valles provocando 
socavación de fondo o socavación lateral. 
Los torrentes de montaña poseen un fuerte gradiente y por lo general arrastran 
enormes cantidades de sedimentos con fuerte socavación de fondo. 
El trabajo de los torrentes se incrementa considerablemente cuando las cuencas 
aferentes de los torrentes están mal conservadas, por lo general sujetas a deforestación, 
mal uso del suelo en los cultivos, drenaje deficiente de viviendas o caminos, etc. Los ríos, 
con un gradiente más suave que los torrentes que les tributan, reciben toda la carga de 
sedimentos de los torrentes y si esta carga es excesiva, los cauces de estos ríos se 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
26 
colmatan y se producen inundaciones. En los ríos es más frecuente la socavación lateral 
de las orillas. 
Tipos de fallas 
Es importante consideras los tipos de fallas para poder determinar la solución y 
generar la estabilidad del talud, por esto al considerar las fallas naturales y artificiales 
también será necesario distinguir las que ocurren en suelos residuales, en suelos 
trasportados o en materiales que han sufrido un proceso de compactación durante su 
puesta enobra. 
 
 
Img. 1. Deslizamiento por saturación del suelo 
Fuente. https://www.google.com/search?q=deslizamiento+por+saturacion+del+suelo. Vía 
Bogotá, Villavicencio. 
 
Fallas ligadas a la estabilidad de las laderas naturales 
https://www.google.com/search?q=deslizamiento+por+saturacion+del+suelo
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
27 
Se agrupan en esta división las fallas que ocurren típicamente en laderas 
naturales, aun cuando de un modo u otro también pudieran presentarse de manera 
ocasional en taludes artificiales. 
 
 Deslizamiento superficial asociado a falta de resistencia por baja presión de 
confinamiento (Creep): Es el 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. El creep “deslizamiento superficial” suele afectar a grandes áreas y el 
movimiento superficial se produce sin una transición bruscamente entre la parte 
superficial móvil y las masas inmóviles más profundas. 
 
Img. 2. Deslizamiento superficial 
Fuente. SEMINARIO DE BIOINGENIERÍA. La bioingeniería en la protección y 
estabilidad de taludes, laderas y cauces en zonas urbanas [en línea] Bogotá. 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
28 
 
Fallas asociadas a procesos de deformación acumulativa, generalmente 
relacionadas con perfiles geológicos desfavorables. Se producen en laderas naturales 
como consecuencia de los procesos de deformación acumulativa, por la tendencia de 
grandes de grandes masas a moverse ladera abajo. Este tipo de falla quizá es típico de 
laderas naturales en depósitos de talud o en otras formaciones análogas en cuanto a 
génesis geológica, formada por materias bastantes heterogéneas, no consolidadas y bajo 
la acción casi exclusiva de las fuerzas gravitacionales. 
 
 
 
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 sí y la distribución aparente de 
velocidades y desplazamientos recuerda el comportamiento de un líquido viscoso. 
 
Flujo en materiales relativamente secos 
los flujos de fragmentos de roca, desde los muy rápidos (Avalanchas) hasta los 
que ocurren lentamente. Estos movimientos pueden explicarse en términos de la falla 
plástica de los contactos profundos entre los fragmentos de roca y, consecuentemente 
afectan siempre a grandes masas de fragmentos y suelen ser de catastróficas 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
29 
consecuencias. Se ha dicho que el aire atrapado entre los fragmentos, comprimido 
bajo fuertes presiones, pudiera desempeñar un importante papel en la génesis del flujo, 
a través de mecanismos análogos a aquellos por los que manifiesta su influencia la 
presión de poro en el agua. 
 
 
 
 
Img. 3. Deslizamiento producido por desprendimiento de material 
Fuente. Catástrofes en cascada: Vertederos, deslizamientos, avalanchas, 
contaminación, Un Universo invisible bajo nuestros pies. 
https://www.google.com/search?q=deslisamientos+por+avalanchas. 
 
Flujos en materiales húmedos, flujos de lodos: 
son flujos que requieren una proporción apreciable de agua contenida en el 
suelo, la cual desempeña un papel en la génesis y naturaleza de la falla; existe amplia 
https://www.google.com/search?q=deslisamientos+por+avalanchas
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
30 
graduación en la cantidad de agua que pueden contener los materiales, así como en el 
papel que esta llega a tener en el desarrollo de la falla. 
Falla rotacional. 
Son movimientos rápidos o prácticamente instantáneos que ocurren en los 
taludes y que afectan a masas profundas de los mismos, con deslizamientos a lo largo de 
una superficie de falla curva que se desarrolla en el interior del cuerpo del talud, 
interesando o no al terreno de cimentación. Se considera que la superficie de falla se 
considera que la superficie de falla se forma cuando en la zona de su futuro desarrollo 
actúan esfuerzos cortantes que sobrepasan la resistencia del material. 
 
 
Img. 4. Deslizamiento producido por falla rotacional. 
Fuente. https://www.google.com/search?q=deslizamientos+por+fallas 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
31 
 
Falla traslacional. 
Esta falla por lo general consiste en movimientos de traslaciones importantes 
del cuerpo del talud sobre superficies de falla básicamente plana, asociadas a la 
presencia de estratos poco resistentes localizados a poca profundidad bajo el talud. 
La superficie de falla se desarrolla en forma paralela al estrato débil y se remata 
en sus extremos por dos cantiles, por lo general formados por agrietamiento. Los 
estratos débiles que fomentas esas fallas son por lo común de arcillas blandas o arenas 
finas o limos no plásticos sueltos. Con mucha frecuencia la debilidad del estrato está 
ligada a elevadas presiones de poro en el agua contenida en las arcillas o a fenómenos de 
elevación de presión de agua en estratos de arena (acuíferos). En este sentido las fallas 
pueden estar ligadas también al calendario de las temporadas de aguas lluvias. 
 
Img. 5. Deslizamiento producido por falla traslacional. 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
32 
Fuente. https://www.google.com/search?q=deslizamientos+por+fallas 
SEMINARIO DE BIOINGENIERÍA. La bioingeniería en la protección y estabilidad de 
taludes, laderas y cauces en zonas urbanas. 
 
Fallas con superficie compuesta 
Este tipo de fallas abarca movimientos en que se combinan la rotación y la 
traslación, dando lugar a superficies de falla compuestas en que se desarrollan zonas 
planas a la vez que tramos curvos, asimilables a arcos circulares. En general estas 
superficies están predeterminadas por la presencia de heterogeneidades dentro del 
talud. Las fallas compuestas suelen producir la distorsión de los materiales, que es 
típica de las fallas circulares. 
Fallas múltiples 
Son fallas que se producen con varias superficies de deslizamiento, sean 
simultáneas o en rápida sucesión. Conviene distinguir las fallas sucesivas y las 
regresivas. Ambas son comunes en laderas naturales en las que se practica un corte. 
Derrumbes y caídos 
Estas fallas son típicas tanto de las laderas naturales como de los cortes 
practicados en aquellas, consisten en desprendimientos locales de no muy grande 
volumen, en estas fallas no puede hablarse de superficies de deslizamientos, y el 
desprendimiento suele estar predeterminado por las discontinuidades y fisuras 
preexistentes. Suele suceder que estas se abran al construirse el corte y que su frente 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
33 
quede sin el anterior confinamiento lateral, lo que da ocasión a que se aflojen los 
fragmentos, actúen presiones hidrostáticas del agua acumulada y otros efectos 
indeseables. 
Fallas por licuación 
Los fenómenos de licuación consisten en la perdida rápida de resistencia al 
esfuerzo cortante, temporal o definitivo. Tal perdida conduce al colapso a cualquier 
estructura vial edificada sobre o hecha de un material que entre en licuación. La 
licuación casi instantánea ha ocurrido en arcillas saturadas muy sensibles y en arenas 
finas sueltas, sobre todo en condición saturada. Los suelos más susceptibles a la 
licuación son los finos, de estructuras suelta, saturados. Estas características describen a 
las arenas sueltas con D10<0,1 mm y coeficiente de uniformidad Cu<5 y los limos con 
índice de plasticidad menor que 6 son los materiales más peligrosos, tanto formando 
parte del cuerpo de terraplén, como en elterreno de cimentación. 
Fallas por deformación en los hombros de los terraplenes 
Consiste en falla en la deformación progresiva y acumulativa de los hombros del 
terraplén, que se desplazan verticalmente hacia abajo, produciendo una sección 
redondeada o escalonada en la corona. A veces, entre la zona desplazada y el resto del 
terraplén aparece una grieta en la dirección paralela al eje de la vía, la cual puede llegar 
a ser el inicio de un deslizamiento de tierras. La falla parece estar asociada a 
terraplenes construidos con compactación deficiente y formada por suelos finos 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
34 
plásticos, en zonas con mal drenaje superficial, pero con frecuencia se presenta en 
secciones cuya estabilidad general no está en entredicho. 
Talud 
Se entiende por talud a cualquier superficie inclinada respecto de la horizontal 
que hayan de adoptar permanentemente las estructuras de tierra. No hay duda de que 
el talud constituye una estructura compleja de analizar debido a que en su estudio 
coinciden los problemas de mecánica de suelos y de mecánica de rocas, sin olvidar el 
papel básico que la geología aplicada desempeña en la formulación de cualquier criterio 
aceptable. 
Cuando el talud se produce en forma natural, sin intervención humana, se 
denomina ladera natural o simplemente ladera. Cuando los taludes son hechos por el 
hombre se denominan cortes o taludes artificiales, según sea la génesis de su formación, 
en el corte, se realiza una excavación en una formación terrea natural (desmontes) en 
tanto que los taludes artificiales son los lados inclinados de los terraplenes. 
En ciertos trabajos de ingeniería civil es necesario utilizar el suelo en forma de 
talud como parte de la obra. Tal es el caso de terraplenes en caminos viales, en 
presas de tierra, canales, etc. Donde se requiere estudiar la estabilidad del talud. 
En ciertos casos la estabilidad juega un papel muy importante en la obra, 
condicionando la existencia de esta como puede verse en presas de tierra, donde un mal 
cálculo puede hacer fracasar la obra. 
 
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35 
El resultado del deslizamiento de un talud puede ser a menudo catastrófico, con 
la perdida de considerables bienes y muchas vidas. Por otro lado, el costo de rebajar un 
talud para alcanzar mayor estabilidad suele ser muy grande. Es por esto que la 
estabilidad se debe asegurar, pero un conservadorismo extremo seria antieconómico. 
 
Img. 6. Talud artificial y natural 
Fuente. Fundamentos de la construcción vial. 
http://myslide.es/documents/modulo-fundamentos-de-la-construccion-vial. 
 
 
 
Elementos Constitutivos de los Taludes 
 
Pie o base: 
 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
36 
 El pie corresponde al sitio de cambio brusco de la pendiente en la parte 
inferior del talud o ladera. La forma del pie de una ladera es generalmente cóncava. 
Cabeza, cresta, cima o escarpe: 
Cabeza se refiere al sitio de cambio brusco de la pendiente en la parte superior 
del talud o ladera. Cuando la pendiente de este punto hacia abajo es semi- vertical o de 
alta pendiente, se le denomina Escarpe. Los escarpes pueden coincidir con coronas de 
deslizamientos. La forma de la cabeza generalmente es convexa. 
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 generalmente no son accidentes topográficos bien marcados. 
Altura de nivel freático: 
Es la distancia vertical desde el pie del talud o ladera hasta el nivel de agua (la 
presión en el agua es igual a la presión atmosférica). La altura del nivel freático se 
acostumbra a medirla debajo de la cabeza del talud. 
Pendiente: 
Es la medida de la inclinación de la superficie 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. Los suelos o rocas más resistentes 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
37 
generalmente forman laderas de mayor pendiente y los materiales de baja resistencia o 
blandos, tienden a formar laderas de baja pendiente. 
Estabilización de taludes. 
Para abordar los aspectos relacionados con las obras de contención empleadas 
en la estabilización de taludes, es necesario precisar un marco conceptual de los factores 
que intervienen en los procesos de inestabilidad. 
Estos factores pueden clasificarse inicialmente como internos y externos; dentro 
de los internos se encuentran aquellas características que definen la susceptibilidad de 
la ladera y dentro de los externos, aquellos elementos relacionados con los agentes 
detonantes. Sin embargo, los factores externos pueden eventualmente constituirse como 
agentes contribuyentes. 
 
Tabla. 2. Factores Inherentes a la estabilidad de taludes. 
Fuente. INVIAS. Manual para la inspección visual de obras de estabilización 
 
 
Metodología 
 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
38 
Recolección de Información para el Análisis Corredor ecológico Bogotá-Villavicencio 
 
Uno de los puntos más importantes y que merecen ser resaltados es la iniciativa 
que tuvo el concesionario de formular un proyecto MDL8 que tiene por nombre 
Corredor Ecológico Vial Bogotá – Villavicencio. Para esto, Coviandes contrató a la 
empresa Tam-Techna S.A. la cual formuló un programa de desarrollo sostenible para el 
corredor vial Bogotá – Villavicencio, del que se obtuvo un marco conceptual y 
metodológico permitiéndole al concesionario orientar sus acciones sociales y 
ambientales al contexto de la propuesta del corredor ecológico vial. 
Basado en lo anterior y bajo los lineamientos definidos en la licencia ambiental 
del 
proyecto, los controles medioambientales van desde el traslado de especies 
epifitas, el 
control de la tala de los árboles y el aprovechamiento de sus maderas que son 
entregadas en forma inventariada a la comunidad, así como el manejo y disposición de 
los materiales de excavación en zonas de depósito claramente definidas y con diseños de 
obras de manejo de aguas y contención que garantizan su total estabilización, también 
las inspecciones a los frentes de obra, y la construcción de obras para el control de 
vertimientos sobre las fuentes de agua, control de niveles de caudales de ríos, emisiones 
atmosféricas, ruido entre otros. De allí la decisión de este trabajo como tesis de 
pregrado de acompañar estos lineamientos y con un manejo de especias arbustivas y 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
39 
que ayuden a contener podemos seguir los mismos principios y jugar no solo con el 
entorno si no también garantizar la seguridad vial con otro tipo de estabilidad. En este 
corredor vial se han venido desarrollando distintas obras en donde se intenta proteger 
al máximo la parte ambiental y generar el menor impacto. 
 
Img. 7. Puente chirajara (Render). 
Fuente. https://infraestructura.org.co/. 
 
Img. 8. Vía ducto y túnel falso. 
Fuente. https://infraestructura.org.co/. 
 
https://infraestructura.org.co/
https://infraestructura.org.co/
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
40 
De estas obras duras se quiere llegar a hacer el acompañamiento con unas 
estructuras en contención vegetal en donde en varios sectores de nuestro corredor 
podemos llegar a implementar. 
Se ubicó el lugar exacto de donde se quiere llegar a rehabilitar la parte vegetal y 
lograr una estabilización de taludes en este sector. 
 
Estudiode Localización y Geo-referenciación 
 
Img. 9. Localización 
Fuente. https://googleearthpro.gosur.com/es/?gclid= 
https://googleearthpro.gosur.com/es/?gclid=
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
41 
 
Img. 10 y 11. Localización 
Fuente. https://googleearthpro.gosur.com/es/?gclid= 
 
 
https://googleearthpro.gosur.com/es/?gclid=
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
42 
 
Img. 12. Localización Estabilización de talud 
Fuente. Propia fotogrfia tomada en sitio 
PROPUESTA A IMPLEMENTAR. 
 
La tesis titulada: “PROCESO CONSTRUCTIVO PARA BIOESTABILIZACIÓN DE 
TALUD DESDE LA ABS K68+450 HASTA LA ABS K68+750 MARGEN DERECHA, 
PROYECTO VIAL RUTA NACIONAL 40 CORREDOR BOGOTA - VILLAVICENCIO”. 
 
Tuvo como objetivo principal identificar la variabilidad de estabilidad mediante 
la aplicación de la técnica de bioingeniería haciendo uso del aporte de las raíces del 
pasto vetiver para la resistencia del corte al suelo del talud ubicado en la abs k68+450 
hasta la abs k68+750 margen derecha corredor nacional 40 Bogotá – Villavicencio. 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
43 
La metodología que se quiere emplear es del tipo aplicativa, a través de ensayos 
de laboratorio, que permitan la inserción de las raíces de vetiver para la evaluación en 
las propiedades de resistencia al corte del suelo y la evaluación de la estabilidad, frente 
a la aplicación de la técnica de bioingeniería. 
Los resultados obtenidos del trabajo de investigación del terreno aledaño y 
siguiendo la línea montañosa reflejaron que, la condición del talud en base a las 
características del suelo y geométricas del área, sin considerar el aporte de las raíces del 
pasto vetiver, determinan estratos de arena limo-arcillosa (SC-SM) y arena arcillosa 
(SC) con buenos grados de cohesión. 
Entonces, se concluye que, la variabilidad mediante el empleo de pastos vetiver, 
determina mejoras de estabilidad en un 66% y 70% para condiciones estáticas y seudo 
estáticas respectivamente. Se pasa de un factor inestable a uno estable. Se reducen de 
los costos en un 33%, en comparación a la técnica de la medida convencional de cortes 
para banquetas. 
La vegetación aumenta la resistencia de los suelos como un sistema de refuerzo, 
ya que puede proteger e incrementar la estabilidad de los taludes al reducir la erosión, 
reforzar el suelo e inhibir los deslizamientos, pero si seguimos deforestando nuestro 
planeta y sumando a esto se incrementan los factores naturales (lluvias torrenciales), los 
taludes estarán más expuestos. 
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44 
 
 
Img. 12. Estabilización con vetiver 
Fuente. https://www.google.com/search?q=estructura+de+un+talud 
 
 
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45 
 
Img. 13 extensión radicular del vetiver 
Fuente. https://www.google.com/search?q=estructura+de+un+talud 
 
 
Investigación 
 
 Justificación de la investigación. 
En la presente investigación, cuyo talud en estudio, sufre continuamente de 
cambios morfológicos del suelo, debido al clima tropical dónde se ubica, ocasionando 
que este sector sea vulnerable ante posibles erosiones y desplazamiento de materiales 
sólidos, poniendo en peligro su estabilidad y estructuras viales. Este problema se ha 
incrementado los últimos años, lo que pone en riesgo no solo la infraestructura, sino 
también, vidas humanas. Para solucionar este tema, se realizó un estudio, geotécnico e 
hidrológico, donde se planteó la técnica de bioingeniería. A través de la investigación, se 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
46 
presentan los resultados obtenidos que permitieron evaluar la propuesta de solución, 
analizando escenarios con y sin cultivos de vetiver, con el fin de determinar la variación 
que genera la utilización de este método y así difundirlo para otros casos de estudio y 
podamos, como ingenieros, plantear, identificar y comparar estos problemas con otra 
alternativa de solución, identificando así, la opción más conveniente. 
 
Justificación metodológica de la investigación. 
La presente propuesta plantea la utilización de la técnica de bioingeniería para 
la solución de problemas de inestabilidad y control de erosión de taludes, la cual abarca 
un análisis de estabilización usando cultivos de pastos vetiver para el talud de la 
progresiva vía en desarrollo, los cuales pueden solucionar problemas locales en cuanto a 
la erosión y deslizamiento, planteando nuevas alternativas de estabilización. 
 
Justificación económica. 
 En la presente propuesta se plantea el uso de la técnica de bioingeniería 
mediante el empleo de cultivos de pastos vetiver, con el fin de evaluar si es o no, una 
herramienta eficaz, ecológica, autosustentable y particularmente a un bajo costo en el 
control de inestabilidad y erosión de taludes, en donde se ha llegado a concluir que este 
montaje estructural es más rentable que el actual construido en este lugar. 
 
 
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47 
 
 
MATRIZ DE OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES 
ESTABILIZACIÓN DE TALUDES MEDIANTE LA TÉCNICA DE BIOINGENIERÍA CON CULTIVO DE PASTOS VETIVER EN ZONA 
DE TRABAJO ABS K68+450 HASTA LA ABS K68+750 MARGEN DERECHA, PROYECTO VIAL RUTA NACIONAL 40 
CORREDOR BOGOTA - VILLAVICENCIO 
 VARIABLES DEFINICIÓN CONCEPTUAL DEFINICIÓN OPERACIONAL DIMENSIONES INDICADORES 
 
 
 
 
VARIABLE 
INDEPENDIENTE 
 
X1: Técnica de 
bioingeniería 
empleando cultivo 
de pastos Vetiver. 
 
 
 
 
 
 
 
VARIABLE 
DEPENDIENTE 
 
Y1: Estabilidad de 
talud. 
 
La bioingeniería estudia y describe 
el uso de la vegetación en la 
ingeniería civil de la construcción. 
También puede aplicarse a 
modificaciones ambientales como la 
protección de la superficie del suelo, 
la estabilización de laderas, del 
curso del agua, la protección de 
costas, las barreras de vegetación y 
la mejora ecológica de un área. 
 
 
 
 
La estabilidad de taludes estudia la 
estabilidad o posible inestabilidad 
de un talud a la hora de realizar un 
proyecto, o realizar una obra de 
construcción de ingeniería civil, 
siendo un aspecto directamente 
relacionado con la ingeniería 
geológica - geotécnica. 
 
Se entiende por bioingeniería al 
uso de la vegetación para la 
estabilización de taludes y 
control de la erosión, así como 
es única en el sentido de que 
las partes de la planta por sí 
mismas o sea las raíces y el 
follaje funcionan como los 
elementos estructurales 
mecánicos para la protección 
del talud. 
 
 
Se entiende por estabilidad de 
taludes a la seguridad que la 
conformación de tierra o roca 
presenta a su falla de 
movimiento, es decir, la 
comparación entre la 
resistencia de la conformación 
o capacidad a no perder su 
geometría frente a las 
solicitaciones internas y 
externas a las que está 
expuesta. 
 
 
 
 
 
Propiedades 
del Vetiver 
 
 
 
 
 
 
 
Características 
físicas y 
mecánicas del 
suelo 
 
 
Condición 
actual del talud 
 
 
Factor de 
seguridad de 
estabilidad del 
talud 
 
Resistencia a la 
tensión 
 
Diámetro de raíz 
 
Resistencia suelo-raíz 
 
 
 
 
 
 
Tipo de suelo 
Ángulo de fricción 
Grado de Cohesión 
Peso específico 
 
Pendiente media 
Altura media Perfil 
longitudinal y 
estratigráfico. 
 
Superficie de falla. 
Método de análisis de 
estabilidad. 
Condición de análisis 
de estabilidad. 
Tabla. 3. Matriz de Operacionalización de variables 
Fuente. Propia 
 
 
 
 
 
 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
48 
 
 
 
Antecedentes internacionales(Quiros Castegnaro, 2012), para optar el grado de Ingeniero Civil, sustentó en 
la Universidad de Costa Rica, la tesis titulada: “Efecto de las raíces sobre la resistencia 
al corte en suelos”. “La investigación planteó como objetivo principal determinar de 
manera experimental el aumento de la resistencia al corte en suelos limosos y arcillosos 
de alta compresibilidad, así como en suelos limosos arenosos causado por las raíces del 
pasto Vetiver. Se realizó un análisis del incremento en la resistencia al corte en suelos 
proporcionado por las raíces de las plantas, para el posterior desarrollo de una 
metodología de diseño de taludes tomando en cuenta los efectos de dichas raíces. 
El desarrollo de la metodología de diseño se basó en el uso de información 
experimental, obtenida a partir de la realización de distintos ensayos de laboratorio; así 
como de modelos matemáticos que reflejen el comportamiento mecánico del suelo con 
presencia de raíces. Concluyendo que, a partir de la realización de ensayos 
experimentales en laboratorio, se logró encontrar un método de bajo costo y sencillo 
para evaluar el efecto de las raíces en la estabilidad de taludes. Esto se consiguió 
mediante la realización de ensayos de resistencia a la tracción de raíces de la planta que 
se desea evaluar.” 
(Wellmann Castellanos, 2017), para optar el grado de Ingeniero Civil, sustentó 
en la Universidad de San Carlos de Guatemala, la tesis titulada: “Análisis para la 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
49 
reducción de riesgos utilizando el pasto vetiver en el talud ubicado en el parque 
ecológico Las Ardillas”. 
 
 
 
La investigación planteó como objetivo principal evaluar la eficiencia del pasto 
Vetiver colonizado con Micorrizas Arbusculares, el control de la erosión de taludes en 
una unidad experimental del Piedemonte llanero. La metodología desarrollada fue que, 
mediante el producto de la relación simbiótica entre ambos organismos, se obtiene una 
alteración positiva de las características biológicas y propiedades físicas de la planta, 
entre lo que se destaca, un comprobado y considerable aumento en la longitud radicular 
de la misma, obteniendo así mejoras en cuanto a la estabilización del talud y control de 
la erosión, gracias al aumento de las propiedades mecánicas del suelo por acción de la 
raíz potencializada por las Micorrizas. Concluyendo que la implementación de vetiver 
es un camino viable y rentable económicamente para el control de la erosión en taludes 
y suelos de gran parte del Piedemonte, previniendo así la vulnerabilidad. Además, 
presentó un aumento en las propiedades del pasto vetiver positivas, pero aún no 
considerables para plantar un cambio realmente significativo, por la imposibilidad de 
extender la investigación y debido al tiempo de desarrollo del pasto.” 
(Sánchez Restrepo, y otros, 2019), para optar el grado de Ingeniero Civil, 
sustentó en la Universidad Santo Tomás Villavicencio, la tesis titulada: “Control de la 
erosión de taludes mediante el uso de Vetiver y Micorrizas Arbusculares, zona de 
Soceagro en el Municipio de Villavicencio - Meta”. 
 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
50 
 
- Bioingeniería 
“La bioingeniería comprende el uso de la vegetación para la estabilización de 
taludes y control de la erosión, así como es única en el sentido de que las partes de la 
planta por sí mismas o sea las raíces y el follaje funcionan como los elementos 
estructurales mecánicos para la protección del talud”. (Gray y Sotir, 1996). 
En el talud se colocan elementos vivos de tal forma que actúan como refuerzo, 
drenaje o barreras para los sedimentos. Además, en el análisis de la bioingeniería se 
tendrá en cuenta no solamente el estudio de la planta sino las condiciones de los taludes, 
así como la mecánica de la erosión. (Gray y Sotir, 1996). 
Con respecto a la ingeniería biotécnica o biotecnología (Gray y Sotir, 1996) se 
refieren a las técnicas donde la vegetación y estructuras inertes (gaviones, muros, etc.) 
son combinadas, con lo cual los elementos biológicos y mecánicas trabajan de informa 
integrada y complementaria. 
 
- Efectos de la vegetación sobre el talud 
 
Según (Suárez Díaz, 2000) los factores importantes para ser analizados son 
“volumen y densidad de follaje, tamaño, ángulo de inclinación y aspereza de las hojas, 
altura total de la cobertura vegetal, presencia de varias capas diferentes de cobertura 
vegetal, tipo, forma, profundidad, diámetro, densidad, cubrimiento y resistencia del 
sistema de raíces”. 
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El tipo de vegetación en el talud es un parámetro importante para su estabilidad, 
ya que cumple funciones importantes como determinar el agua en la superficie, además 
da consistencia debido al entramado mecánico de sus raíces. (Suárez Díaz, 2000) 
Como controlador de infiltraciones tiene efecto directo sobre el régimen de aguas 
subterráneas y actúa posteriormente como secador del suelo al tomar el agua que 
requiere para vivir. 
(Suárez Díaz, 2000), menciona a los factores más importantes de la vegetación 
sobre el talud las cuales son “Intercepta la lluvia, aumenta la capacidad de infiltración, 
extrae la humedad del suelo, grietas por desecación, raíces refuerzan el suelo 
aumentando resistencia al cortante, anclan el suelo superficial a mantos más profundos, 
aumentan el peso sobre el talud, transmiten al suelo fuerza del viento, retienen las 
partículas del suelo disminuyendo susceptibilidad a la erosión.” 
 
Efecto de Anclaje para estructura en vetiver 
“Un efecto positivo muy importante es el “anclaje” de masas de suelo por las 
raíces ((Bache y Mackaskill, 1984). Las características físicas de las raíces determinan el 
efecto de anclaje o refuerzo del suelo, y la densidad del sistema radicular mejora la 
retención de las partículas o masas de suelo, aumentando la resistencia a la erosión.” 
Campos (1991) 
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Img. 14. Fuerza de anclaje de arbustos 
Fuente. (Suárez Díaz, 2000) 
 
El fenómeno del efecto de refuerzo de las raíces debe estudiarse en una forma 
global, analizando la superficie de falla al cortante de un talud, pudiéndose observar 
dos elementos principales: 
• La movilización de la resistencia a la tensión de las raíces por efecto de 
anclaje de las raíces a materiales más resistentes. Este efecto es muy importante en 
perfiles de poco espesor de suelos residuales, en los cuales las raíces se anclan en la roca 
o en los materiales menos meteorizados. 
• La profundización de la superficie crítica de falla en profundidades por 
debajo del volumen de presencia densa de raíces. Este efecto es importante en perfiles 
de suelo de gran espesor. 
 
 
 
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PRESUPUESTO PARA LA ESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
PROYECTO DE TESIS ESTABILIZACIÓN DE TALUDES MEDIANTE LA 
TÉCNICA DE BIOINGENIERÍA CON CULTIVO DE PASTOS VETIVER EN 
ZONAS TROPICALES, AÑO 2021 
Item Descripció
n 
Und. Metrado Precio S/. Parcial S/. 
01 INSTALACION Y MANTENIMIENTO 24185.06 
01.01 CONSTRUCCIONES PROVISIONALES 957.06 
01.01.01 ALMACEN Y SELADURIA DE OBRA glb 1 957.06 957.06 
 
01.02 TRABAJOS PRELIMINARES 14693.86 
01.02.01 DESBROCE Y LIMPIEZA DE DESNIVEL m 2235.51 0.84 1870.32 
01.02.02 TRAZOS, NIVELES Y REPLANTEO DE HILERAS m 2235.51 2.40 5359.32 
01.02.03 SURCADO DE 0.15m X 0.20m DE ANCHO Y 
PROFUNDIDAD 
m 2235.51 0.80 1788.63 
01.02.04 PREPARACION DE SUSTRATO DE SIEMBRA m3 67.07 51.51 3454.84 
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01.02.05 ADQUISICION YTRANSPORTE DE COBERTURA 
VEGETAL 
und 2099.00 1.06 2220.74 
 
01.03 REVEGETALIZACION 3934.99 
01.03.01 ADICION DE SUSTRATO DE SIEMBRA m3 67.07 32.00 2146.36 
01.03.02 ESTABLECIMIENTO DE ESQUEJES DE VETIVER m 2235.51 0.80 1788.63 
 
01.04 MANTENIMIENTO 4599.16 
01.04.01 RIEGO m3 2.24 3.92 8.76 
01.04.02 RESIEMBRA m 223.55 0.90 201.87 
01.04.03 FERTILIZACION kg 223.55 11.63 2599.90 
01.04.04 PODA m 2235.51 0.80 1788.63 
 
 
 
DISEÑO DE PIE DE 
PRESUPUESTO 
COSTO DIRECTO 24185.06 
GASTOS GENERALES 5% 1209.25 
UTILIDAD 10% 2418.51 
SUBTOTAL 27812.82 
I.V.A (19%) 5006.31 
PRESUPUESTO DE LA OBRA 32819.13 
Esquema A Utilizar 
 
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Img. 15. Esquema y corte del talud a trabajar 
Fuente. viabilidad de la implementación del pasto vetiver para 
lahttps://repository.ucatolica.edu.co › bitstream 
 
Proceso Constructivo. 
 
Estudios iniciales 
Una vez ubicado el talud sobre el cual se iría a implementar y evaluar la técnica 
de estabilización con vetiver, se realizarán dos tipos de estudios. El primero, 
climatológico, de manera teórica con el propósito de determinar 
las condiciones e intensidades de los agentes causantes de erosión, en los cuales 
también, se desarrollará la planta y el hongo. El segundo estudio, un análisis geológico 
de la zona, con base en datos proporcionados por el instituto geológico colombiano. 
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Los datos obtenidos, teniendo en cuenta que ya se conocía la precipitación, son: 
La temperatura media es de 25,3°C, con valores máximos de 28,1 °C en enero y media 
mínima de 22,9°C en junio, para el periodo de registro 1983- 2012. La humedad relativa 
presenta un promedio mensual de 81%. En los meses de enero a marzo se tienen valores 
de humedad relativa inferiores al promedio mensual del orden de 74%. 
 
Img. 16. Mapa precipitación media total anual de Colombia 
Fuente. IDEAM (2018) 
Apique en suelo. 
Con el propósito de inspeccionar y estudiar las capas que posee el suelo en la 
zona de aplicación, se realizara una excavación en el suelo a una profundidad de 1.50 m, 
con un área de 0,50 m2. Esto nos permitirá tener un examen visual de los estratos, 
condiciones del nivel freático y los componentes del suelo. Se tendrán problemas para 
alcanzar la profundidad de un metro y medio debido a que en la zona se evidencian 
rocas de tamaño entre pequeño y mediano, con diámetros de 23 cm a 15 cm. La 
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perforación se realizará con herramientas manuales cómo pica, barra y pala sin 
encontrar nivel freático a esta profundidad. 
 
Img. 17. Imagen de uno de los apiques que se podrán realizar en el lugar. 
Fuente. https://www.google.com/search?q=apiques+en+terreno&tbm 
 
Adecuación y siembra. 
Una vez adecuado el terreno se implementará la técnica en campo. Se construirá 
en el talud analizado dos áreas cuadradas cada una, donde ellas contarán con Vetiver 
en un sistema matricial acorde a la inclinación del terreno, de las cuales se tendrá en las 
áreas, el Vetiver bajo la técnica planteada de micorrización. Para el proceso de la 
siembra se tendrá en cuenta la cantidad de materia prima que se necesitará. Se 
realizará un pedido de 1000 plántulas de Vetiver inicial mente. 
Las primeras zonas de solo Vetiver se procederán a marcar los surcos a una 
distancia de 1 m cada uno, para un total de 30 surcos y se establecerá una distancia 
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entre plántulas de entre 15 a 20 cm. Con ayuda de herramienta ideal, se realizarán los 
surcos con una profundidad de 15 centímetros cada uno. Luego, se procederá a repartir 
y a colocar en el sitio de siembra cada una de las plántulas para luego poner una capa 
de suelo encima de la raíz, teniendo en cuenta no tapar la parte superior de la planta 
para su normal desarrollo. 
 
Img. 18. Alistamiento y siembre de las primeras plántulas. 
Fuente. vetiver de Colombia – blogger vetiver de Colombia: 2011 
por otro lado, la siembra con micorriza arbuscular y el pasto vetiver se 
procederá primero a realizar cada surco con una profundidad de 15 cm, en esta ocasión 
aplicando una cantidad adecuada de micorrizas ar busculares, la dosificación óptima 
entregada por los vendedores es de 500 a 600 kg por hectárea. Las micorrizas se 
prepararán mezclándose con abundante agua limpia y se aplicara antes de poner cada 
plántula en su lugar. luego el sembrado se realizará con el mismo procedimiento que las 
plantas sin vetiver. Para potenciar aún más el efecto de la micorriza en la raíz del pasto, 
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59 
se realizará una adición extra de micorrizas haciendo un pequeño agujero encima de la 
raíz inyectándole un poco de la mezcla de micorrizas y agua. 
Mantenimiento de cultivo y revisiones. 
Es una planta muy resistente y de fácil manejo, importante es revisar a los 30 
días y hacer la reposición (resiembra) del material que falló. Es fundamental que la 
barrera quede completa y sea eficiente. Controlar malezas altas en los primeros 3 meses 
para que él se desarrolle y compita bien, luego de establecido él se defiende solo. 
Podar a los 3 o 4 meses a una altura de 25 cm para estimular macolla miento, es 
decir formación de tallos. Luego con dos podas anuales es suficiente si se quiere que las 
barreras se vean paisajísticamente más agradables y homogéneas. A los dos meses se 
hace una fertilización con un abono rico es fosforo a razón de 100 gr por cada 10 metros 
lineales de barrera viva. 
 
Img. 19. Vetiver en crecimiento. 
Fuente. vetiver de Colombia – blogger vetiver de Colombia: 2011 
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Img. 20,21. Vetiver, radicular. 
Fuente. vetiver de Colombia – blogger vetiver de Colombia: 2011 
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BIOESTABILIZACIÓN DE TALUDES 
 
 
61 
 
El crecimiento de la raíz en cuanto a longitud se hace notorio en 3 meses. Sin 
embargo, tanto el área de cobertura de la raíz. 
Respecto a la micorrización directa de la planta, como se aprecia en las figuras 
20 y 21, se puede decir que las hifas producidas por la acción del hongo hacen que el 
Vetiver presente, para el volumen de influencia, una densificación mayor en la cantidad 
de raíces de diversos tamaños. Asimismo, es evidente, como en cuanto a estructura del 
suelo se presentan mejoras, al ver claramente los terrones que se forman gracias al 
anclaje de las raíces y a la actividad cementante producida por el hongo. A esto se 
quiere lograr llegar para crear una buena estabilización y estructura vegetal. 
 
Lugar A Implementarse (K68+450 hasta La Abs K68+750 Margen Derecha, 
Proyecto Vial Ruta Nacional 40 Corredor Bogotá – Villavicencio) 
 
 
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Img. 16,17,18. Estabilización en concreto con Anclajes 
Fuente. (Propia) Visita realizada al lugar 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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63 
 
 
 
 
 
 
CONCLUSIONES. 
 
Mediante la investigación realizada acerca de la estabilización de taludes para 
mitigar el proceso de remoción de masas, se propone que el método a emplear sea la 
implementación de la bioingeniería que consiste en el recubrimiento vegetal del talud 
con fajinas ya que es una solución poco convencional que es viable, segura, económica y 
amigable con el medio ambiente. 
 
La bioingeniería puede definirse como la inclusión de pastos, arbustos, árboles yotros tipos de vegetación en el diseño de ingeniería para mejorar y proteger laderas, 
terraplenes y estructuras de los problemas relacionados con la erosión y otros tipos de 
derrumbes superficiales en laderas. 
 
Según la evaluación de estabilidad del talud en estudio, con relación a las 
propiedades del suelo y la aplicación de la técnica de bioingeniería, empleando cultivos 
de pastos vetiver, se evidencia mejoras de estabilidad en un 66% y 70% para 
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condiciones estáticas y pseudoestáticas, respectivamente. Además, los costos, con la 
aplicación de esta técnica se reducen en 33%, en comparación a la medida convencional 
de cortes para banquetas. Por lo tanto, se concluye que, la implementación de pastos 
vetiver es un camino viable y rentable económicamente como alternativa en la 
estabilización y control de erosión de taludes en esta zona donde las presencias de 
movimientos de tierra son constantes. 
La implementación de Vetiver es un camino viable y rentable económicamente 
para el control de la erosión en taludes y suelos de gran parte del Piedemonte, 
previniendo así la vulnerabilidad. Se encontró información verás que el vetiver puede 
contrarrestar los procesos de erosión y esta investigación adiciono que con ayuda de las 
Micorrizas Arbusculares se potencializa el crecimiento y el número de sus 
características físicas. De igual manera el departamento del Meta es una potencia 
agrícola del país y se podrían realizar estudios basados en la aplicación de pasto y 
Micorrizas para prevenir la perdida de suelos por esta actividad. Se observa que el 
vetiver tiene una tendencia favorable de mejorar algunas propiedades físicas del suelo 
al compararse con las condiciones iniciales. Se debe a su sistema radicular denso, 
masivo, bien estructurado el cual provee un ambiente que mejora la estructura del 
suelo, y que a su vez estimula la actividad de los organismos del suelo, especialmente 
favoreciendo un alto desarrollo de micorrizas. 
 
 
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RECOMENDACIONES 
Sabiendo que el objeto de la propuesta se realizó, pues se demostró la eficiencia 
de la Micorriza Arbuscular para potenciar el pasto Vetiver y a su vez controlar la 
erosión en los taludes, es necesario expandir su análisis en diversas condiciones. 
De esta manera, se plantea, que, para estudios posteriores, se realice la toma de 
los ensayos, cuando la longitud de la raíz haya alcanzado su máximo, así como 
efectuarlos por medio de un método más preciso cómo lo es el ensayo de Corte Triaxial. 
Determinando si la longitud total de raíz es lo suficientemente fuerte para controlar el 
plano de falla total de un talud. 
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Se hace necesaria la experimentación en taludes con diferentes tipos de suelos y 
con diferentes ángulos de inclinación, así como con diferentes tipos de pasto, lo cual 
requiere una caracterización de la afectación de la micorriza en cada especie. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Castillo Acuña, A. M. 2010. Análisis del efecto de la cohesión aparente en el 
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Ccanto Mallma, Germán. 2010. Metodología de la investigación científica en 
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De la Cruz Fallaque, Luis Alberto. 2005. Uso de la Bioingeniería de suelos 
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SEMINARIO DE BIOINGENIERÍA. La bioingeniería en la protección y 
estabilidad de taludes, laderas y cauces en zonas urbanas. 
https://www.google.com/search?q=deslizamientos+por+fallas 
Catástrofes en cascada: Vertederos, deslizamientos, avalanchas, contaminación, 
Un Universo invisible bajo nuestros pies. 
https://www.google.com/search?q=deslisamientos+por+avalanchas. 
SEMINARIO DE BIOINGENIERÍA. La bioingeniería en la protección y 
estabilidad de taludes, laderas y cauces en zonas urbanas [en línea] Bogotá 
https://www.google.com/search?q=deslizamiento+por+saturacion+del+suelo. Vía 
Bogotá, Villavicencio. 
AGENCIA DE OBRAS PÚBLICAS. Manual de técnicas de estabilización de 
taludes de Infraestructura de obra civil [en línea] Bogotá. 
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http://myslide.es/documents/modulo-fundamentos-de-la-construccion-vial
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https://www.google.com/search?q=deslisamientos+por+avalanchas
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