GEOTECNIA ANALISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES 1. INTRODUCCION
La Geotecnia es una técnica aplicada con elementos de ciencia y “arte" que se dedica al estudio de las propiedades de suelos, rocas y materiales artificiales, así como a la resolución de problemas de fundaciones y/o excavaciones que se realizan en estos medios o referido también a su empleo como materiales de construcción para presas, terraplenes, vías de comunicación o otros. Por naturaleza, el suelo es el elemento más empleado por el Ingeniero Civil para el desarrollo de gran variedad de obras civiles. Este le sirve como elemento de construcción, como soporte de estructuras y a su vez puede ser la estructura misma. En esa variedad de comportamientos, el suelo es sometido a gran variedad de solicitaciones que pueden ser estáticas o dinámicas y que generan perturbación en sus condiciones naturales y en su estado de esfuerzos. Antes de comenzar a construir una edificación, es fundamental realizar una evaluación sobre el terreno a utilizar. A grandes rasgos, la estabilización de suelo consiste en llevar a cabo la inspección y la preparación de la base que va a soportar a la construcción. Existen diferentes métodos de estabilización de suelos, la función de uno u otro depende tanto de las propiedades y componentes del territorio, como del tipo de construcción que se va a llevar sobre éste. Referente al Análisis de estabilidad, cuando se realizan análisis de estabilidad de taludes pueden utilizarse métodos cualitativos o métodos cuantitativos. Estos análisis requieren a menudo de la habilidad del ingeniero, necesitando también la consideración de las condiciones presentes y las condiciones condiciones futuras del talud. Para el análisis de fallas potenciales y derrumbamientos se suelen utilizar métodos cualitativos y semi- cuantitativos, basándose éstos principalmente en una evaluación geológica del lugar. Para derrumbamientos, estos métodos podrían ser reemplazados por un método de análisis límite cuantitativo. Sin embargo para el caso de flujos es recomendable utilizar análisis semicuantitativos. 2. OBJETIVO GENERAL Determinar la estabilidad de taludes. 2. MARCO TEORICO
Definición de Taludes
Se denomina talud a una masa de suelo o roca cuya superficie es inclinada. Los taludes pueden presentarse presentarse naturalmente naturalmente o pueden ser el resultado de un proyecto proyecto de ingeniería; a estos últimos se denomina taludes artificiales.
Taludes
NATURALES
Desgaste o corte lomas y taludes en valles acantilados costeros y de ríos
ARTIFICIALES
Acumulación o deposición
Construidos
laderas y taludes detríticos
terraplenes y presas
Cortados cortes y excavaciones sin soporte
taludes de deslizamiento y de flujo
Estabilidad de Taludes
La inestabilidad de taludes es entendida como la tendencia que tienen todos los taludes a moverse y fallar, originándose un consiguiente movimiento de masa. Este movimiento de masa, es por lo general, el resultado de la falla al corte que se produce en una superficie interna del talud; pudiendo deberse también a la disminución del esfuerzo efectivo existente entre partículas que ocasiona la licuefacción del suelo. La resistencia a la falla en taludes radica principalmente en la resistencia al cortante del suelo mismo y en la geometría del talud.
Cresta
Cara Terraza H P Pie
1 Pendiente del talud
Tipos de fallas en taludes
Existen una amplia variedad de tipos de movimientos (fallas) observados en taludes. Para clasificar estos modos de falla se han desarrollado varios métodos. En el presente capítulo se adopta el propuesto por Varnes (Varnes, 1958; Varnes, 1978; Cruden y Varnes, 1996) El sistema de Varnes divide las fallas de talud en cinco tipos: fallas, desprendimientos, deslizamientos, esparcimientos y flujos. A continuación se desarrolla separadamente cada uno de estos tipos de falla. En estos, el término “roca” se refiere a la falla de la roca madre, el término “escombros” se refiere principalmente a suelos grueso, y el término “suelo” para este apartado se refiere predominantemente a suelo fino.
Fallas.- Son fallas de taludes consistentes de fragmentos de suelo o roca que caen rápidamente, pudiendo ser transportadas por el aire a lo largo de su caída.
Este tipo de falla ocurre a menudo en taludes de roca empinados y usualmente se produce cuando fragmentos de roca son afectados por la erosión, por raíces de árboles, por la presión del agua presente en los poros o finalmente pueden también producirse como resultado de los movimientos de un terremoto.
Desprendimiento.- Un desprendimiento es similar a una falla, excepto que el movimiento empieza con una masa de roca o arcilla rígida cayendo alrededor de una fisura o unión vertical o casi vertical.
Este modo de falla ocurre solo en taludes empinados, este tipo de falla es esencialmente importante en esquistos y pizarras, pero según Goodman (1993) puede también ocurrir en otro tipo de rocas.
Deslizamientos.- En esta forma de movimiento la masa de suelo permanece esencialmente intacta, es decir, se trata de uno o más bloques de suelo que se deslizan a lo largo de una superficie bien definida y definitiva de falla. Los deslizamientos pueden ser descritos por su geometría, y se subdividen en dos tipos principales: a. Deslizamientos trasnacionales que involucran movimientos lineales de bloques de rocas a lo largo de superficies planas de corte o movimientos de estratos de suelo que se encuentran cercanos a la superficie. Estos movimientos, son por lo general superficiales y paralelos a la superficie.
b. Deslizamientos rotacionales que ocurren característicamente en rocas débiles homogéneas o en suelos cohesivos. El movimiento se produce a lo largo de una superficie curva de corte de tal manera que la masa deslizante origina un hundimiento cerca de la cresta, mientras que se produce un abultamiento cerca del pie del talud.
Esparcimientos.- Son similares a deslizamientos traslacionales excepto porque en este tipo de falla, los bloques se van separando y se mueven simultáneamente hacia fuera. Este modo de falla refleja el movimiento producido en un estrato de suelo muy débil, y algunas veces puede presentarse durante terremotos cuando una zona de suelo entra en estado de licuefacción.
h
w b a
D C B
E
D
C
A B
A
B
Los esparcimientos ocurren en taludes de pendiente moderada, y a menudo terminan en la orilla de los ríos. Estos pueden ser muy destructivos, debido a que a menudo afectan a grandes áreas y producen el movimiento de largas distancias. Flujo.- En este caso de movimiento la masa deslizante es alterada internamente, moviéndose parcial o totalmente como un fluido. Los flujos ocurren a menudo en suelos saturados débiles en los que la presión de poros se ha incrementado lo suficiente como para producir una pérdida general de la resistencia al cortante del suelo. No existe una superficie de corte definida.
