estabilidad de taludes 2012 ii
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Estabilidad de Taludes 2012 IITRANSCRIPT
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA
GEOTECNIA I
ESTABILIDAD DE TALUDES
Ingº Reinaldo RODRÍGUEZ CRUZADO
Cajamarca, Octubre 2011 1
TALUD O LADERA
• Un talud o ladera es una masa de tierra o roca que
no es plana sino que posee pendiente o cambios de
altura significativos. En la literatura técnica se
define como ladera cuando su conformación actual
tuvo como origen un proceso natural y talud
cuando se conformó artificialmente
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ALTURA
PIE DE LADERA
CABEZA O ESCARPE
ALTURA DEL NIVEL FREÁTICO
PENDIENTE PREDOMINANTE
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ALTURA
Es la distancia vertical entre el pie y la cabeza, la cual
se presenta claramente definida en taludes artificiales pero es complicada de cuantificar en las laderas debido a que el pie y la cabeza no son accidentes topográficos bien marcados.
PIE
Corresponde al lugar de cambio brusco de pendiente
en la parte inferior.
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CABEZA O ESCARPE
Se refiere al sitio de cambio brusco de pendiente en la
parte superior.
ALTURA DE NIVEL FREÁTICO
Distancia vertical desde el pie del talud o ladera hasta el
nivel de agua medida debajo de la cabeza
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PENDIENTE
Es la medida de la inclinación del talud o ladera.
Puede medirse en grados, en porcentaje o en relación H/V, en la cual m es la distancia horizontal que corresponde a una unidad de distancia vertical.
Ejemplo: Pendiente : 30o, 20%, o 1H:1V, 1.5H:1V.
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MOVIMIENTOS DE MASA
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RESUMEN
• Los movimientos de masas ocurren principalmente en respuesta a las fuerzas gravitatorias, a las que algunas veces se añade la actividad sísmica.
• La Ladera o el Talud sede ante estas fuerzas y está relacionada por una diversidad de factores como la litología, morfología, estructuras, clima, hidrología y la meteorización.
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RESUMEN
• En vista del amplio rango de variaciones posibles de cada uno de estos factores no es sorprendente que en combinación generen movimientos de masa de tal variedad que impidan una clasificación rigurosa.
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CLASIFICACIÓN
• POR EL TIPO DE MATERIAL
• POR EL TIPO DE MOVIMIENTO Y
• POR LA VELOCIDAD DEL MOVIMIENTO.
Otros autores lo clasifican en dos grandes grupos:
Desprendimientos y Corrimientos.
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POR EL TIPO DE MATERIAL
Dependerá de cómo se inició la masa en su descenso :
• como un material no consolidado o
• como sustrato de roca
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Como un material No Consolidado
• Si el suelo o regolito son dominantes se utilizará
términos como
derrubios, barro o
tierra en la descripción.
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Como sustrato de roca
Cuando se desprende o se desplaza pendiente abajo una masa rocosa el término roca será parte de la descripción.
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TIPO DE MOVIMIENTO
• Desprendimientos
• Corrimientos
• Flujos
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Desprendimientos
• Se define como desprendimientos la caída de bloques de material de un talud, individualizados por planos de rotura, con caída
libre al menos en parte de su recorrido 17
Desprendimientos
Generalmente este mecanismo ocurre en taludes bastante escarpados.
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Desprendimientos
Pueden estar motivados por dos causas principales: concentración de tensiones en la cabecera del talud; y erosión y pérdida de resistencia de la base.
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Desprendimiento : ANTES 20
Desprendimiento : DESPUÉS 21
Desprendimientos
Como
desprendimientos
también se
incluyen las
grandes caídas en
conjunto de
bloques rocosos
(súbitas
generalmente),
También ocurren
en taludes
escarpados
• En estos casos de grandes movimientos, la
distinción entre desprendimientos-deslizamientos
rocosos obedece, mayormente a factores
morfológicos y estructurales 22
Desprendimientos
•Se producen
desprendimientos en
los farallones rocosos,
en cuya parte superior
suelen
aparecer diaclasas
verticales de tracción.
•Los desprendimientos
dependen de la
naturaleza de la red de
las diaclasas
(discontinuidades).
DESPRENDIMIENTOS: Rocas fracturadas 23
Desprendimientos
• Este fenómeno es también
particularmente intenso en
las rocas exógenas con
frecuencia en una red de
diaclasas verticales
resultantes de la retracción
de la lava al enfriarse.
Si esta red buza, aunque
sea ligeramente hacia el
interior del macizo será
relativamente estable.
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Relativamente inestable
• Si por el contrario la red de diaclasas buza a favor de la pendiente del macizo, la ladera será inestable.
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Corrimientos
• Dentro de los corrimientos vamos a distinguir cuatro
grandes grupos:
– DESLIZAMIENTOS.
– FLUJOS DE ARCILLA.
– CORRIMIENTOS PROVOCADOS POR LA
LICUEFACCIÓN.
– REPTACIÓN.
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DESLIZAMIENTO 27
Deslizamientos y Nomenclatura del
proceso de movimiento
• Se trata de un desplazamiento relativamente rápido de
una masa de suelo y/o roca en el sentido de la
pendiente o ladera .
• La nomenclatura corresponde a las geoformas que
presenta el deslizamiento (Dz) después de afectar la
superficie original del terreno.
• Un Dz. se describe tomando en cuenta al observador
desde la corona mirando hacia el pie.
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Escarpe Principal
• Corresponde a una superficie muy inclinada a lo largo de la periferia del área en movimiento, causado por el desplazamiento del terreno original. La continuación de la superficie del escarpe dentro del material forma la superficie de falla.
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Escarpe Secundario
• Una superficie muy inclinada producida por
desplazamientos diferenciales dentro de la masa que
se mueve.
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Corona
• El material que se encuentra en el sitio,
prácticamente inalterado y adyacente a la parte
más alta del escarpe principal.
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Cabeza
• Las partes superiores del material que se mueve a lo
largo del contacto entre el material perturbado y el
escarpe principal.
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Costado o Flanco
• Un lado (perfil lateral) del movimiento.
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Superficie de Falla
• Corresponde al área debajo del movimiento que
delimita el volumen de material desplazado. El
volumen de suelo debajo de la superficie de
falla no se mueve.
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Pie de la Superficie de Falla
• La línea de interceptación (algunas veces tapada)
entre la parte inferior de la superficie de rotura y la
superficie original del terreno.
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Base
• El área cubierta por el material perturbado abajo del
pie de la superficie de falla.
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Punta o Uña
• El punto de la base que se encuentra a más distancia
de la cima.
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Dimensionamiento de los
Movimientos de Masas
Corresponden a la terminología utilizada para
definir apropiadamente los movimientos de
masas.
Commissión Landslides (1990)
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Wd (1) Ancho de la masa
desplazada, Ancho máximo
de la masa desplazada
perpendicularmente a la
longitud, Ld.
Ld (3) Longitud de la masa
deslizada: Distancia mínima
entre la punta y la cabeza.
Dd (5) Profundidad de la
masa desplazada: Máxima
profundidad de la masa
movida perpendicular al plano
conformado por Wd y Ld
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Wr (2) Ancho de la
superficie de falla, Ancho
máximo entre los flancos
del Dz y perpendicular a Lr
(longitud de falla).
Lr (4) Longitud de la
superficie de falla:
Distancia mínima desde el
pie de la superficie de falla
y la corona.
Dr (6) Profundidad de la superficie de falla
Máxima profundidad de la falla con respecto a la superficie original del
terreno, medida perpendicularmente al plano conformado por Wr
(Anch de Sup. De falla) y Lr (Longitud de la Sup. De Falla). 40
L (7) Longitud total
Distancia mínima
desde la punta a la
corona del
deslizamiento
Lcl (8) Longitud de la línea central
Distancia desde la punta o uña hasta la corona del deslizamiento a lo
largo de los puntos sobre la superficie original equidistante de los bordes
laterales o flancos 41
Tipos de Deslizamientos
• Existen tres tipos de deslizamientos:
– Planar o Traslacional
– Curvo o rotacional
– Deslizamiento en forma de Cuñas
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Dz. Plano o Traslacional
• La masa que se pone en movimiento se
desplaza sobre una superficie plana o
relativamente Planar y sufre traslación.
Dz. PLANO O TRASLACIONAL 43
• Este tipo de deslizamiento se produce a través de superficies
de discontinuidad natural o superficies artificiales, que buzan
hacia el exterior del macizo o son paralelas al talud.
Dz. Plano o Traslacional
44
Dz. PLANO O TRASLACIONAL 45
Dz. PLANO O TRASLACIONAL 46
En los movimientos de deslizamiento predominantemente traslacionales la distorsión de la masa deslizante es pequeña.
Dz. Plano o Traslacional
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Tipos de Deslizamiento
Existen tres tipos de deslizamientos:
– Plano o traslacional.
– Circular o Rotacional
– Deslizamiento en forma de Cuñas.
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Dz. Circular o Rotacional
Se caracteriza por tener un inicio semicircular en forma de una cuchara y la masa que se pone en movimiento, rota en una superficie de ruptura, generalmente de forma cóncava
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• La superficie curva
de falla, cóncava
hacia arriba
permite el vuelco
de la masa
desprendida, la
cual por ello se
hunde en la parte
posterior y se eleva
en el pie.
Dz. Circular o Rotacional
50
Los deslizamientos rotacionales típicamente ocurren en materiales no consolidados, cuya composición es grava, arena, limos y arcillas en diversas proporciones.
Dz. Circular o Rotacional
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Dz. CIRCULAR O ROTACIONAL
En los deslizamientos de este tipo el
movimiento puede ocurrir sin excesiva
distorsión o corte del cuerpo de falla, y
las masa desprendidas están
característicamente intactas, excepto al
pie, donde ocurren caídas y sobre
montajes. 52
• La rotura, profunda o superficial, ocurre a través de
superficies curvas, que pueden ser o no circulares
dependiendo de la uniformidad del material.
• Generalmente es un movimiento asociado a suelos
cohesivos uniformes o macizos rocosos muy
fracturados.
• Los deslizamientos rotacionales pueden ser simples,
múltiples o sucesivos.
Dz. Circular o Rotacional
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Dz. CIRCULAR SUCESIVO 55
Dz. CIRCULAR O ROTACIONAL 56
Existen tres tipos de deslizamientos:
– Plano o traslacional
– Curvo o rotacional
– Deslizamiento en Forma de Cuña
Tipos de Deslizamiento
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Deslizamiento en forma de Cuñas
Se dan
durante la
construcción
o tras un
desembalse
rápido.
(presas)
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Corrimientos
Dentro de los corrimientos vamos a distinguir cuatro
grandes grupos:
– DESLIZAMIENTOS.
– FLUJOS DE ARCILLA.
– CORRIMIENTOS PROVOCADOS POR LA
LICUEFACCIÓN.
– REPTACIÓN.
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Flujos de Arcilla
• El flujo se produce cuando el material se desplaza
pendiente abajo en forma de un fluido viscoso. La
mayor parte de los flujos están saturados de agua y se
mueven normalmente en forma de lengua o lóbulo.
• Se trata del movimiento lento, semejante al de un
glaciar, de una masa arcillosa con gran cantidad de
agua. Se origina con frecuencia en el pie
desmenuzado, de un deslizamiento.
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• La inclinación de su zona inferior puede variar entre
4° y 15° con la horizontal.
• Su velocidad media puede oscilar entre 4 y 600
m/año.
Flujos de Arcilla
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FLUJOS DE ARCILLA 62
Corrimientos
Dentro de los corrimientos vamos a distinguir cuatro
grandes grupos:
– DESLIZAMIENTOS
– FLUJOS DE ARCILLA
– CORRIMIENTOS PROVOCADOS POR LA
LICUEFACCIÓN
– REPTACIÓN
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Corrimientos provocados por la Licuefacción
• LICUEFACCIÓN: Proceso mediante el cual los
materiales sólidos incoherentes de un estado sólido y
estable se comportan como si se trataran de un
líquido.
• La causa principal de la licuefacción son los
terremotos, sin embargo, la perturbación puede ser
ocasionada por otros motivos, como:
– Movimientos rápidos del nivel de agua.
– La deformación de la cimentación limo-arcillosa.
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• Los arenas finas y limos, aluviales o procedentes de cenizas o residuos de mineral, pueden formar depósitos, flojos e inestables, especialmente si están formados por granos redondeados y uniformes.
Corrimientos provocados por la Licuefacción
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Corrimientos
Dentro de los corrimientos vamos a distinguir cuatro
grandes grupos:
– DESLIZAMIENTOS
– FLUJOS DE ARCILLA
– CORRIMIENTOS PROVOCADOS POR LA
LICUEFACCIÓN
– REPTACIÓN
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Reptación
• Es la deformación que sufre la masa de suelo o roca
como consecuencia de movimientos muy lentos por
acción de la gravedad.
REPTACIÓN
• Dado que la
reptación es
casi
imperceptible
lenta, el
proceso no
puede
observarse en
acción. 67
• La congelación o humectación elevan las partículas según un ángulo recto con
respecto a la
pendiente.
• El deshielo o la sequía permiten que las partículas vuelvan a caer a un nivel ligeramente inferior.
Reptación
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• Lo que puede
observarse son sus
efectos: Iinclinación
de cercados,
tendidos eléctricos,
los árboles y
postes, el
corrimiento
de carreteras, la
aparición de grietas
y desplazamiento
de muros de
contención.
Reptación
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REPTACIÓN EN LA ZON DE PORCÓN 70
EFECTOS DE LA
REPTACIÓN
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