Trabajo De Geo Para El Domingo.docx

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

TRABAJO DE INVESTIGACION “TALUDES” PRESENTADO POR: LUIS FERNANDO ALDANA CUTIPA DOCENTE: Dr.OSCAR SEGUNDO ANGULO SALAS CURSO: GEOLOGIA APLICADA GRUPO: B

TACNA-PERU

INDICE 1.

Talud................................................................................................................................................ 3

1.1.

Partes de un Talud ...................................................................................................................... 3

1.2.

Factores de inestabilidad de Talud. ............................................................................................ 4

2.

1.2.1.

FACTORES CONSTANTES ..................................................................................................... 5

1.2.2.

FACTORES VARIABLES ......................................................................................................... 7

FALLAS EN LADERAS ...................................................................................................................... 10 2.1.

Flujos ..................................................................................................................................... 10

Flujo en materiales relativamente secos .......................................................................................... 10

3.

2.2.

Flujos en materiales húmedos. Flujos de lodos .................................................................... 10

2.3.

Fallas por erosión: ................................................................................................................. 11

2.4.

Fallas por licuación:............................................................................................................... 11

FALLAS RELACIONADAS A LA ESTABILIDAD DE TALUDES ARTIFICIALES........................................ 12 3.1.

FALLA TRASLACIONAL ........................................................................................................... 12

3.2.

FALLAS CON SUPERFICIES COMPUESTAS .............................................................................. 13

3.3.

FALLAS MULTIPLES ................................................................................................................ 13

4.

Métodos o medidas de estabilización de taludes. ........................................................................ 13

5.

Análisis de riesgos por laderas inestables y sismos ...................................................................... 17

6.

5.3.

Evaluación de la amenaza ..................................................................................................... 17

5.4.

Vulnerabilidad ....................................................................................................................... 18

5.5.

Análisis y evaluación de la vulnerabilidad............................................................................. 18

CLASIFICACIÓN DE LOS MOVIMIENTOS ........................................................................................ 19 6.1.

Deslizamiento: ...................................................................................................................... 19

6.2.

Flujo:...................................................................................................................................... 19

6.3.

Desprendimiento: ................................................................................................................. 19

6.4.

Movimientos complejos:....................................................................................................... 19

6.5.

Derivas o extensiones laterales: ........................................................................................... 20

1. Talud Un “talud” o ladera es una masa de tierra que no es plana, sino que presenta una pendiente o cambios significativos de altura. En la literatura técnica se define como “ladera” cuando su conformación actual tuvo como origen un proceso natural y “talud” cuando se conformó artificialmente. Los taludes se pueden agrupar en tres categorías generales: los terraplenes, los cortes de laderas naturales y los muros de contención. Se pueden presentar combinaciones de los diversos tipos de taludes y laderas.

1.1.

Partes de un Talud

Existen algunos términos para definir las partes de un talud. El talud comprende una parte alta o superior convexa con una cabeza, cima, cresta o escarpe, donde se presentan procesos de denudación o erosión; una parte intermedia semirecta y una parte baja o inferior cóncava con un pie, pata o base, en la cual ocurren principalmente procesos de depositación

En un talud o ladera se definen los siguientes elementos constitutivos: Pie, pata o base 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 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. Ejemplo: 45º = 100% = 1H:1V. Los suelos o rocas más resistentes generalmente forman laderas de mayor pendiente y los materiales de baja resistencia o blandos, tienden a formar laderas de baja pendiente.

1.2.

Factores de inestabilidad de Talud. Para que se produzca la inestabilidad y puesta en movimiento de una masa de terreno deben intervenir y modificarse de forma conjunta varios factores. Aunque las formas de la superficie terrestre se pueden considerar como resultantes de un sistema evolutivo y, por tanto, en continuo cambio, a la escala de tiempo en la que se producen estos movimientos del terreno, a algunos de los factores que intervienen en ellos se les puede conceptuar como constantes o con poca variabilidad a lo largo del tiempo y, a otros, como factores variables que sufren modificaciones con cierta periodicidad. Los primeros, serían de carácter pasivo y condicionarían y conformarían el tipo de rotura y su mecanismo. De otro lado, los factores variables o activos interferirían sobre los anteriores, modificándolos y desencadenando la inestabilidad y puesta en movimiento del terreno, además de determinar, en muchos casos, la magnitud del proceso. El conjunto de estos factores comprende la siguiente relación: Factores constantes    

Naturaleza de los materiales Relación estructura-ladera Pendiente topográfica y morfología de la ladera Vegetación

Factores variables      

Climatología Meteorización Agua Erosión fluvial y costera Sismicidad de la zona Acciones antrópicas

1.2.1. FACTORES CONSTANTES Naturaleza de los materiales La litología de los materiales aflorantes y su grado de alteración condicionará sus características físico-mecánicas y, por tanto, su estabilidad potencial, por lo que el comportamiento variará de unos materiales a otros aún cuando actúen sobre ellos con igual intensidad los mismos factores. Los parámetros resistivos dependerán de la composición mineralógica y de la textura, compactación, tamaño, forma y cementación de las partículas que formen la roca o sedimento. Por tanto, materiales poco cementados, con tamaños de grano fino (limo-arcilla o arenas limo-arcillosas),o de un amplio rango granulométrico (derrubios de ladera) son litologías más propensas al deslizamiento. La influencia de la composición mineralógica de los materiales es, en ocasiones, determinante para que se produzcan inestabilidades. En sedimentos con abundancia de minerales de la arcilla del tipo montmorillonita, se puede producir, en épocas de lluvia, un hinchamiento de estos minerales por la absorción de agua en su estructura molecular y posterior dilatación, lo que provoca una expansión del terreno, con aumentos de volumen que son problemáticos si alcanzan el 5% y que, en casos excepcionales, pueden llegar al 50%. Asimismo, el lavado de las sales contenidas en determinadas arcillas marinas conduce a un reordenamiento en la estructura de las partículas, pasando de floculadas a dispersas y dando lugar a una reducción de la resistencia al corte. También, la alternancia o intercalación de materiales de distinta naturaleza, y por tanto, con resistencia, compactación y permeabilidades diferentes, producirá heterogeneidades en el comportamiento global de la masa, que según la tipología de aquéllas, tendrá una respuesta variable a los factores externos que se manifiesten, lo que favorece la aparición de fenómenos de inestabilidad. Del mismo modo, el espesor de los diferentes materiales podrá determinar que el movimiento sea superficial o profundo. Relación estructura-ladera Otro aspecto de gran importancia a considerar frente a la estabilidad es la relación y combinación de la disposición geométrica de los materiales aflorantes, con respecto a la orientación, pendiente y altura de la ladera natural o talud artificial. En este sentido, deberán observarse las discontinuidades presentes (planos de estratificación, fallas, diaclasas, esquistosidad), atendiendo a su inclinación, orientación, número, densidad, naturaleza y morfología. Estas características tienen gran importancia en el caso de materiales rocosos (calizas, areniscas, etc.), que serían estables de no ser por la fisuración y disgregación que produce la existencia e intersección de estas discontinuidades, al modificar las propiedades de los materiales, lo que provoca que el macizo rocoso, en su conjunto, adquiera una resistencia menor que la roca inicial.

Asimismo, cuando la dirección de la estructura de los materiales con respecto a la del terreno natural o talud artificial es paralela - y, por tanto, - coincidente, y dichos materiales tienen una inclinación ladera abajo, se facilita el desencadenamiento de inestabilidades, que será mayor cuanto más pequeño sea el ángulo de intersección que formen ambas inclinaciones. Estas circunstancias se verán favorecidas por la circulación del agua de infiltración a través de las discontinuidades, que pueden actuar durante los periodos de lluvia como superficies de despegue. Las diferencias del estado tensional dentro de un macizo rocoso conllevan que, dentro de un mismo sector geográfico, la disposición y el número de discontinuidades no sea constante y, por tanto, las condiciones de inestabilidad puedan variar.

Pendiente topográfica y morfología de la ladera La pendiente topográfica y la altura de las laderas son factores que condicionan el desarrollo de procesos de deslizamiento por su contribución a la inestabilidad de los materiales; tanto es así que son parámetros utilizados sistemáticamente en la mayoría de los métodos de cálculo de estabilidad de taludes. En terrenos homogéneos, cada tipo de material tendrá una altura crítica y un ángulo máximo, a partir de los cuales se producirá un desequilibrio gravitacional, siendo posible la rotura. No obstante, en zonas muy húmedas, la morfología no tiene por qué ser necesariamente abrupta para que materiales arcillosos, debido a la saturación, puedan generar movimientos rápidos, de tipo flujo, con velocidad considerable. También, las características morfológicas de la ladera aumentarán o disminuirán su equilibrio, y ya que estas formas son además el resultado de un proceso evolutivo, nos servirán también como indicadores de inestabilidad. Una topografía abrupta, con valles profundos, grandes diferencias de altura entre vaguadas, alto gradiente hidráulico, relieve escarpado, red de drenaje densa y encajada, formas acarcavadas y laderas con morfología cóncava, es indicativa de zonas con alto potencial de inestabilidad. De este modo, mediante la combinación de determinados índices morfológicos y morfométricos del terreno, tales como la morfología, altura y pendiente topográfica, la superficie y longitud de la cuenca superficial y de los conos de deyección, etc., se han desarrollado métodos para determinar la susceptibilidad de rotura de una ladera. Vegetación Es éste un factor controvertido, tanto en su uso como parámetro a intervenir en la estabilidad, como en el papel que desempeña. Esto es debido tanto a las distintas circunstancias que se producen en la presencia de la amplia variedad de especies vegetales existentes, dentro de las cuales algunas tienen un marcado carácter estacional, como a los efectos que en ellas se manifiestan. Aunque es el factor menos constante de los hasta ahora reseñados y no llega ser determinante para la estabilidad global de una masa de terreno, sí condiciona de forma notable la acción de otros factores. El efecto positivo que produce la vegetación es el de mantener la estabilidad superficial del terreno y evitar su degradación, ya que las raíces cohesionan las partículas del suelo y disminuyen la disgregación de los niveles superficiales. La presencia de una

cobertera vegetal también favorece el drenaje por la absorción del agua superficial del terreno, al tiempo que disminuye el efecto producido por la erosión hídrica. Como contribución negativa, está la producida por el efecto de cuña realizado por algunas raíces al desagregar el suelo, provocando los consiguientes efectos mecánicos en grietas y fracturas. 1.2.2. FACTORES VARIABLES Climatología Las causas que intervienen en los movimientos del terreno están muy influidas por las características climatológicas de la zona, que deben ser consideradas como agentes que influyen en la formación del relieve por su repercusión en los procesos geomorfológicos. Los efectos del clima se derivan principalmente de la pluviometría y temperatura. Por lo que respecta a las precipitaciones, no sólo influye el volumen total anual, sino también la distribución estacional, el régimen y su intensidad. De esta manera, cuando las lluvias son torrenciales, el impacto físico de las gotas de agua ataca enérgicamente el suelo y provoca la disgregación y removilización de las partículas superficiales, que son arrastradas por el agua. A su vez, la cantidad de lluvia caída en tan poco tiempo, excede la capacidad de infiltración en el terreno, por lo que se produce una escorrentía superficial que intensifica el efecto erosivo del agua sobre las laderas durante el transporte del sedimento y forma depósitos característicos al pie de las pendientes. Si, por el contrario, el agua de lluvia se infiltra lentamente, se produce un mayor grado de saturación del terreno, que puede llegar a formar un nivel de agua subterránea. En general existe una buena correlación entre la frecuencia de deslizamientos y la estación del año, correspondiendo un mayor número de aquéllos a los meses más lluviosos. Este fenómeno se incrementa en zonas muy húmedas y durante los periodos con lluvias más extensas e intensas aumenta también la magnitud de los movimientos, ya que el terreno presenta un elevado grado de saturación como consecuencia de lluvias anteriores. Por lo que respecta a las temperaturas, parámetro de menor importancia, cuanto más altas y más extremas sean, mayor será su influencia sobre los ciclos de humedad-sequedad del suelo. Los cambios de temperatura originarán procesos de expansión y contracción de los poros del terreno, con los consiguientes efectos sobre su grado de esponjamiento y saturación. Meteorización Este factor produce una alteración de la roca o del sedimento original de la ladera, cambiando su resistencia y permeabilidad. Las transformaciones químicas, mineralógicas y texturales que se generan durante el desarrollo de este proceso, por la acción de reacciones de disolución, oxidación, hidrólisis, etc., destruyen el empaquetamiento de los materiales, disgregan el conjunto y generan una pérdida de la cohesión, lo que lleva en definitiva a una disminución de su resistencia. Agua El agua es el agente que contribuye con mayor peso a la modificación de las condiciones de estabilidad de una ladera. Por una parte, provoca la disgregación física de la estructura de las partículas del suelo, así como su alteración química mediante procesos de disolución, oxidación, etc. Todo ello genera cambios mineralógicos, composicionales y texturales, lo que da como

resultado, en ambos casos, una disminución de sus parámetros resistivos. Por otra parte, cuando el agua se infiltra y percola en el subsuelo a través de poros y fisuras, puede formarse un nivel de saturación variable, con un drenaje y un flujo determinado. A nivel intuitivo, puede pensarse entonces, que el papel desestabilizador del agua procede del efecto lubricante que ésta produce sobre las partículas y discontinuidades del terreno. Sin embargo, su acción desestabilizadora proviene tanto de la sobrecarga proporcionada por el peso del agua al ocupar poros y fisuras antes vacíos, como de las presiones intersticiales. Al tener un suelo saturado, constituido por partículas sólidas y agua, los esfuerzos son absorbidos en diferente proporción por ambos elementos. Como el agua no puede soportar esfuerzos cortantes, se disminuyen las tensiones efectivas del terreno, y se incrementa el esfuerzo de corte, lo que afecta, por tanto, a la estabilidad. Esto es de gran importancia cuando el terreno está compuesto por una alternancia de capas permeables e impermeables, ya que las primeras son capaces de desarrollar presiones intersticiales considerables. Erosión fluvial y costera Las laderas escarpadas de las riberas de los valles fluviales se ven afectadas por el caudal y nivel de agua. Durante las crecidas se modifican las condiciones geométricas y erosivas y puede cambiar la posición y extensión del cauce, al tiempo que aumenta la carga hidráulica y la capacidad erosiva del río. De este modo, se induce una socavación lateral en las márgenes y cambia la morfología inicial de las vertientes, aumentando su verticalidad. Todo ello genera una disminución de su soporte por la base, desarrollándose deformaciones elásticas e incrementándose el esfuerzo de corte sobre los materiales. El mismo efecto de socavación se produce en la base de los acantilados costeros por la acción del violento choque de las olas durante los periodos de tormenta, lo que actúa como factor modificador y desestabilizador del relieve y de la línea de costa. Sismicidad de la zona Los movimientos sísmicos son factores que pueden acelerar y desencadenar grandes movimientos de masa como resultado de la generación de una serie de vibraciones que se asocian a un incremento de la aceleración vertical y horizontal. Estas oscilaciones provocan una sacudida del suelo, desplazan de su vertical a la componente de peso de una ladera e inducen una mayor tensión tangencial de cizalla en el plano de rotura. Además, como resultado de la alteración del empaquetamiento de los granos del terreno, se disminuye la cohesión, lo que en materiales poco compactados y saturados se traduce en fenómenos de licuefacción, generados por la compactación y el aumento de la presión intersticial producida por las vibraciones.

Acciones antrópicas Las actividades humanas pueden modificar parte de los factores que se han tratado anteriormente. La intervención en laderas naturales o la construcción de taludes artificiales, tenderá a variar las condiciones de equilibrio iniciales, y podrá originar procesos de inestabilidad.

Estas actividades pertenecen principalmente al campo de la obra civil y a las actuaciones urbanas, sobre todo en aquellos municipios ubicados en zonas de montaña. Una ladera en equilibrio estricto puede ponerse en movimiento cuando se sobrecarga en su parte superior, situación que se ocasiona por la construcción de edificios, depósitos de agua o carreteras sobre materiales que no pueden mantenerse estables bajo las nuevas condiciones de carga adicional. A su vez, una excavación en la base de una vertiente natural disminuye las tensiones estabilizadoras normales y aumenta las restantes. Esta circunstancia se produce en las construcciones al pie de un talud o, con mucha más frecuencia, en el caso de la ejecución de obras lineales, principalmente carreteras, cuyo trazado tiene una alta probabilidad de atravesar zonas con desprendimientos y deslizamientos activos o antiguos, además de ser la causa de la generación de dichos movimientos. También en las acumulaciones artificiales de materiales, tales como vertederos de residuos urbanos, inertes y escombreras de mina pueden desencadenarse movimientos de masa si no se han construido atendiendo a las condiciones de estabilidad y seguridad que requiere la geometría y la naturaleza del relleno. En las obras públicas, las inestabilidades de ladera pueden constituir un grave problema en las boquillas de los túneles, que además pueden generar subsidencia en zonas urbanas. El nivel de agua en embalses puede estar sometido a importantes variaciones estacionales. Cuando las presas son sometidas a un desembalse rápido tras un periodo de aguas altas, el nivel del vaso desciende con más rapidez que el del agua existente en los poros de los materiales circundantes, por lo que las zonas que antes se encontraban bajo el agua pueden deslizar dentro del embalse. Al perder parte del sustento por la base, los materiales que quedan por encima pierden apoyo, desarrollándose deslizamientos ladera arriba. Por lo que respecta a las actuaciones urbanísticas, la edificación en zonas de pendiente elevada comporta la ejecución de muros de contención, a veces con drenaje insuficiente, que produce un efecto de retención sobre las aguas de infiltración. La expansión urbanística conlleva, de modo paralelo a la edificación, la ejecución de redes de abastecimiento, saneamiento y pluviales, cuyas fugas provocan una infiltración directa y continua en el terreno. A estas infiltraciones puede unirse el riego de zonas ajardinadas, con lo que, en su conjunto, se supera con creces la infiltración pluvial anual. Si estas fugas provocan movimientos del terreno, las conducciones rígidas enterradas pueden fisurarse, y el fenómeno se autoalimenta de nuevo. La actividad humana modifica las condiciones hidrogeológicas del área urbanizada. Al estar ocupada por edificaciones y pavimento la práctica totalidad del suelo urbano, no queda casi superficie para que se produzca una infiltración de agua de lluvia y un drenaje natural. Por tanto, la alimentación principal de las aguas subterráneas se produce por las fugas antes señaladas, generando una humedad continua del terreno subsuperficial. Además, esta infiltración no se lleva a cabo por toda la superficie del suelo, sino que se localiza en determinados puntos, provocando heterogeneidades en el comportamiento del subsuelo. A esto se suma que en épocas de lluvia, ya que el agua queda recogida por la red de alcantarillado, la inyección directa producida por los eventuales escapes de la red sea muy elevada, lo cual puede producir movimientos de masa repentinos. Estas circunstancias aconsejan que en las urbanizaciones realizadas sobre zonas escarpadas, las redes de drenaje sean diseñadas, proyectadas y ejecutadas atendiendo a las características naturales del terreno.

2. FALLAS EN LADERAS 2.1.

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. La superficie de deslizamiento o no es distinguible o se desarrolla durante un lapso relativamente breve; es también frecuente que la zona de contacto entre la parte móvil y las masas fijas de la ladera sea una zona de flujo plástico. El material susceptible de fluir puede ser cualquier formación no consolidada, y así el fenómeno puede presentarse en fragmentos de roca, depósitos de talud, suelos granulares finos o arcillas francas; son frecuentes los flujos en lodo. Flujo en materiales relativamente secos En este grupo quedan comprendidos, en primer lugar, los flujos de fragmentos de roca, desde los muy rápidos (avalanchazas) 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 grandes masas de fragmentos y suelen ser de catastróficas consecuencias. En segundo lugar, los flujos en suelos, relativamente secos ha ocurrido en “loess”, asociadas muchas veces a temblores. En este caso, aparentemente, el efecto del temblor fue causar una muy rápida destrucción de la estructura del material, produciendo una verdadera licuación, pero con el aire jugando el papel que en estos fenómenos por lo común corresponde al agua. Fenómenos similares se han registrado en arenas secas

2.2.

Flujos en materiales húmedos. Flujos de lodos Se trata ahora de 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 graduación en la cantidad de agua que pueden contener los materiales, así como en el papel que ésta llega a tener en el desarrollo de la falla. Los flujos en materiales húmedos se denominan flujos de lodo cuando es muy elevado el contenido de agua de los materiales, por lo menos en la zona de fluencia, pero naturalmente no hay una distinción clara entre los “flujos de tierra” y los “flujos de lodo”. A veces se habla también de “flujo de detritus”, cuando el material que fluye contiene porcentaje, apreciable del orden un 50%, por lo menos de graves, boleos o fragmentos de rocas, embebidos en la matriz, de suelo más fino, tal como es común que suceda en los depósitos de talud o en muchas laderas de suelos residual. Los flujos de tierra en materiales terrenos no demasiado húmedo se desarrollan típicamente en el pie de los deslizamientos de tipo rotacional en el cuerpo del talud, que se describen más adelante y a veces ocurren en forma extraordinariamente rápida, como movimiento secundario del deslizamiento que tuvo lugar, primeramente.

Estos flujos de tierra por lo común retienen mucha de la vegetación original, así como la estratigrafía y aspecto general de la formación en la que ocurrió el deslizamiento primario. Los flujos de tierra en suelos granulares finos son típicos de formaciones costeras y se asocian generalmente a la erosión marina y fluctuaciones respectivas de la presión de poro debidas a la ascensión el descenso del nivel del agua con las mareas, se originan con procesos análogos a la licuación. En los flujos con muy alto contenido de agua. La falla produce una completa perturbación estructural. La forma típica del deslizamiento es análoga al avance de un glaciar y la velocidad de desplazamiento puede variar desde unos pocos centímetros por año (casos reportados en la referencia no: 9), hasta la correspondiente a deslizamiento catastróficos. En flujos lentos es común que en la velocidad del movimiento influyan mucho las variaciones estacionales del clima, en tanto que los flujos rápidos suelen seguir a épocas de violenta precipitación pluvial. Los flujos de lodo muy rápidos se presentan muchas veces en laderas de las que se ha removido la cobertura vegetal por alguna razón y suelen comenzar en muy modestas proporciones, creciendo rápidamente con un poder de transporte del suelo sobre el que pasa que parece fuera de proporción con su importancia inicial; de esta manera se pueden desencadenar auténticos ríos de lodos, capaces de acusar verdaderas catástrofes sin duda su génesis debe incluir fenómenos de licuación de suelos. Los flujos de detritus se producen pro disminución de resistencia al esfuerzo cortante de la matriz fina de tales formaciones; la masa móvil se rompe en fragmentos cada vez menores a medida que avanza ladera abajo. 2.3.

Fallas por erosión: Estas también son fallas de tipo superficial provocadas por arrastres de viento, agua, etc., en los taludes. El fenómeno es tanto más notorio cuando más empinadas sean las laderas de los taludes. Una manifestación típica del fenómeno suele ser la aparición de irregularidades en el talud, originalmente uniforme. Desde el punto de vista teórico esta falla suele ser imposible de cuantificar detalladamente, pero la experiencia ha proporcionado normas que la atenúan grandemente si se las aplica con cuidado.

2.4.

Fallas por licuación: Estas fallan ocurren cuando en la zona del deslizamiento el suelo pasa rápidamente de una condición más o menos firme a la correspondiente a una suspensión, con pérdida casi total de resistencia al esfuerzo cortante. Estas fallas ocurren en arcillas extrasensitivas y arenas poco compactas, las cuales, al ser perturbadas, pasan rápidamente de una condición más o menos estable o una suspensión, con la pérdida casi-total de la resistencia al esfuerzo cortante. Las dos causas que puede atribuirse esa pérdida de resistencia son: incremento de los esfuerzos cortantes actuantes y desarrollo de la presión de poros correspondiente, y por el desarrollo de presiones elevadas en el agua intersticial, quizás como consecuencia de un sismo, una explosión, etc.

3. FALLAS RELACIONADAS A LA ESTABILIDAD DE TALUDES ARTIFICIALES Movimiento del cuerpo del talud Puede ocurrir en taludes movimientos bruscos que afecten a masas considerables de suelo, con superficies de falla que penetran profundamente en su cuerpo, interesando o no al terreno de fundación. Se considera que la superficie de falla se forma cuando en la zona de su futuro desarrollo actúan esfuerzos cortantes que sobrepasan la resistencia al corte del material; a consecuencia de ello sobreviene la ruptura del mismo, con la formación de una superficie de deslizamiento a lo largo de la cual se produce la falla. Estos fenómenos se los denomina “deslizamientos de tierras” y puede estudiarse dos tipos bien diferenciados.

3.1.

FALLA TRASLACIONAL Estas fallas por lo general consisten en movimientos trasnacionales importantes del cuerpo del talud sobre superficies de fallas básicamente planas, asociadas a la presencia de estratos pocos resistentes localizados a poca profundidad debajo del talud. Las fallas de una franja superficial son típicas de laderas naturales formadas por materiales arcillosos productos de meteorización de las formaciones originales, suelen ser provocadas por el efecto de la sobre carga impuesta por un terraplén construidos sobre la ladera, en esta falla el movimiento ocurre casi sin distorsión, también abarca movimientos en que se combinan la rotación y la traslación dando lugar a superficies de fallas compuestas en que se desarrollan zonas planas

3.2.

FALLAS CON SUPERFICIES COMPUESTAS En general estas superficies están predeterminadas por las presencias de heterogeneidades dentro del talud, donde se pueden presentar un talud con ambas fallas, falla rotacional o trasnacional teniendo un porcentaje más o menos igual, las fallas compuesta suelen producir la distorsión de los materiales que es típicas de las fallas circulares.

3.3.

FALLAS MULTIPLES Las fallas múltiples son producidas con varias superficies de deslizamientos, sean simultáneos o en rápida sucesión. Conviene distinguir las fallas sucesivas y las regresivas. Ambas son comunes en laderas naturales en las que se practicas un corte.

4. Métodos o medidas de estabilización de taludes. Cuando un talud implica riesgo de inestabilidad, es necesario realizar diferentes métodos o medidas de estabilización, el objetivo de las medidas de estabilidad de un talud conlleva al aumento del factor de seguridad, esto se

consigue al disminuir las fuerzas desestabilizadoras o también aumentando las fuerzas estabilizadoras. Para ello se debe tener en cuenta los siguientes aspectos:  El comportamiento y propiedades geomecánicas del terreno.  Los mecanismos y tipos de roturas, se debe incluir la velocidad, dirección del movimiento y la geometría que tenga la rotura.  Todos los factores geológicos, hidrogeológicos y otros tipos de factores influyentes en la estabilidad de talud. Además, se debe definir las propiedades y parámetros geotécnicos de los materiales. Para ello se llevará a cabo estudios geológicos, hidrogeológicos, reconocimientos in situ que se complementan con ensayos geotécnicos de laboratorio. 4.1.

Medidas o métodos de estabilización en taludes Algunos de los métodos más usados para estabilizar taludes son:     

Modificación de la geometría Medidas de drenaje Elementos estructurales resistentes Muros u otros elementos de contención Medidas de protección superficial

4.1.1. Modificación de la geometría Con la modificación de la geometría del talud se logra redistribuir las fuerzas relacionadas al peso de los materiales y se obtiene una nueva configuración más estable. Hay diferentes formas de realizar la modificación geométrica de los taludes: 

Se puede disminuir la inclinación del talud

 

Se elimina el peso de la cabecera del talud (descabezamiento) Se puede incrementar el peso al pie del talud (tacones, rellenos, escolleras)

Eliminación de peso en la cabecera y adición de peso en el pie talud  Otra opción es construir bancos y bermas (escalonar el talud)

4.1.2.

Medidas de drenaje El agua es el principal agente desencadenante de los problemas de inestabilidad en taludes debido a que aumenta el peso de la masa inestable, eleva el nivel freático, aumenta las presiones intersticiales en los materiales, empujes hidrostáticos, erosiona el pie del talud, etc. La estabilidad de taludes mediante medidas de drenaje tiene por objetivo disminuir o eliminar el agua superficial o profunda que se encuentra afectando el talud, y por lo tanto trata de disminuir las presiones intersticiales que actúan como factor desestabilizador en las superficies de rotura y grietas de tracción. Éste método suele ser el más empleado debido a que representa costos muy reducidos en comparación con otras medidas de estabilización de taludes. Las medidas de drenaje pueden ser superficiales o profundas.

Medidas de drenaje y protección en taludes (Uriel. 1991)

4.1.3. Elementos estructurales resistentes Tiene como objetivo aumentar la resistencia al corte del material mediante el uso de: Elementos que incrementan la resistencia del terreno en la superficie de rotura (pilotes o micropilotes). Elementos que incrementan las fuerzas tangenciales de rozamiento en la superficie de rotura (anclajes y muros anclados).

Muros y pantallas de pilotes anclados 4.1.4.

Muros y elementos de contención La construcción de muros o estructuras de contención tienen como objetivo reforzar la zona que se encuentra al pie de los taludes, evitando, además, la erosión y generando un ambiente estable. Algunas de estos elementos son:     

Muros de contención Muros de gaviones Paredes de concreto y hormigón proyectado Muros de tierra armada Muros anclados

4.1.5. Medidas de protección superficial Reducen el riesgo a caída de rocas  



Estabilización de zonas fracturadas mediante la aplicación de mallas metálicas a doble o triple torsión, ancladas a las rocas Eliminación de bloques mediante voladura controlada, cemento expansivo, fragmentación mediante martillo picador, eliminación manual mediante palancas. Revegetación y aplicación de mallas sintéticas

5. Análisis de riesgos por laderas inestables y sismos 5.1.

Ordenes de las amenazas naturales  Primer orden: sismos, huracanes, volcanes y lluvias.  Segundo orden: deslizamientos, maremotos, inundaciones.  Tercer orden: aludes y avalanchas.

5.2.

Análisis de vulnerabilidad (etapas)  Seleccionar una amenaza potencial y asignarle características.  Identificar componentes físicos y servicios auxiliares del sistema.  Determinar los efectos del evento sobre el sistema.  Estimar la demanda de servicios básicos para el público.  Determinar los componentes críticos y vulnerables a la amenaza.  Ampliar otros efectos indirectos derivados del evento.  Consolidar la información en una evaluación final.

5.3.

Evaluación de la amenaza Amenaza natural es la probabilidad de ocurrencia de un fenómeno potencialmente destructor, en un área específica dentro de un determinado período de tiempo (Varnes, 1984) Clasificación de la susceptibilidad a los deslizamientos con base en la observación de la morfología del terreno (Crozier, 1986).

Criterios para determinar el grado de susceptibilidad a los deslizamientos (Sarkar y Kanungo, 2004).

5.4.

Vulnerabilidad La vulnerabilidad es el grado de pérdida o destrucción de un elemento señalado o de un grupo de elementos en riesgo, como resultado de la ocurrencia de un fenómeno natural de magnitud determinada (Varnes, 1984). La vulnerabilidad incluye el grado de daño a la población, vidas humanas, propiedades, actividades económicas, servicios públicos, condiciones ambientales etc., en un área específica por la ocurrencia de un determinado evento; por lo que muchos autores la dividen, para su análisis y evaluación, en vulnerabilidad física y vulnerabilidad social.

5.5.

Análisis y evaluación de la vulnerabilidad El análisis de vulnerabilidad ante los deslizamientos requiere un conocimiento de la densidad de población, infraestructura, actividades económicas y los efectos de un determinado fenómeno sobre estos elementos en riesgo. Para valorar la vulnerabilidad debe tenerse en cuenta el tipo, proximidad y distribución espacial de las elementos afectados o población, grado de protección ofrecida a las personas por la naturaleza del elemento, escala o volumen probable de la falla, grado de prevención o alarma, velocidad del movimiento y su respuesta, así como la posibilidad de efectos secundarios. La evaluación de la vulnerabilidad puede definirse como el nivel potencial de daño o grado de pérdida de un determinado elemento, expresado en una escala de 0 a 1 y depende principalmente de la exposición del elemento a la amenaza. Valores de vulnerabilidad física al impacto de deslizamientos de tierra.

6. CLASIFICACIÓN DE LOS MOVIMIENTOS 6.1.

Deslizamiento: En este tipo de movimiento de ladera el desplazamiento del terreno se produce sobre una o varias superficies de rotura bien definidas. La masa generalmente se desplaza en conjunto, comportándose como una unidad, prácticamente sin deformación interna, en su recorrido. La velocidad suele ser variable e implican a volúmenes grandes en general, aunque no siempre.

6.2.

Flujo: Bajo este sustantivo se agrupan a diferentes movimientos de ladera que tienen en común la deformación interna y continua del material y la ausencia de una superficie neta de desplazamiento (Varnes, 1978). En algunos casos la superficie de rotura se puede asimilar a toda una franja de deformación. Las diferencias estriban en el material implicado, su contenido en agua y la velocidad de desarrollo, de lenta (reptación) a súbita (flujos de rocas). Los más comunes son los movimientos en suelo (flujos o coladas de tierra o barro), movimientos de derrubios (flujos de derrubios) o bloques rocosos (flujos de bloques). En el área de estudio son predominantes los flujos de derrubios, que son movimientos que engloban a fragmentos rocosos, bloques, cantos y gravas en una matriz fina de arena, limo y arcilla (en general los gruesos representan un porcentaje superior a 50%). Este tipo de movimientos tienen lugar en laderas cubiertas por material no consolidado y el agua es un motor principal en el proceso. Son movimientos muy rápidos y frecuentemente están relacionados con tormentas.

6.3.

Desprendimiento: Corresponde al rápido movimiento de una masa de cualquier tamaño de roca o de suelo en forma de bloques aislados o material masivo. Los desplazamientos se producen principalmente en sentido vertical por caída libre, son típicos en macizos rocosos y generalmente están controlados por las discontinuidades. Este tipo de movimientos requiere una topografía como escarpes o pendientes fuertes y se caracterizan por la acumulación de bloques de tamaño variable en el pie de ladera.

6.4.

Movimientos complejos: Son aquellos que resultan de la combinación de dos o más tipos de movimientos elementales descritos anteriormente. Estos movimientos

alcanzan generalmente gran tamaño (Antoine, 1992) afectando, a veces, a laderas completas. En la zona de estudio los más frecuentes son los conformados por un movimiento traslacional en cabecera y un flujo al pie. 6.5.

Derivas o extensiones laterales: Este término hace referencia al movimiento de bloques rocosos o masas de suelo muy coherente sobre un material blando y deformable. Como consecuencia de esta diferencia de competencia entre el material suprayacente y el infrayacente, se produce la fragmentación de las capas superiores y los desplazamientos diferenciales. Los bloques se desplazan lateral y lentamente a favor de pendientes muy bajas. No son movimientos frecuentes y suelen ser bastante extensos. No se ha definido ninguna deriva lateral en el área de estudio.