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ANALISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES I

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Mg. Miguel Llorente IsidroConsultor Intercade

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Mg. Miguel Llorente Isidro - Consultor Intercade

PROF. MIGUEL LLORENTE ISIDRO Gelogo por la Universidad de Salamanca.

Diploma de Estudios Avanzados por la Universidad Complutense de Madrid.

Mster - Centro de Estudios y Experimentacin de Obras Pblicas de Espaa.

Doctorando en la Escuela Tcnica Superior de Ing. De Minas de la Universidad Politcnica de Madrid.

Tcnico Superior Especialista en Riesgos Geolgicos Instituto Geolgico y Minero de Espaa.

Ms de diez aos de experiencia en empresa, investigacin y docencia.


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BIBLIOGRAFIALlorente Isidro, M (2002, ed): Laderas y Taludes Inestables. Ediciones Universidad deSalamanca. 264pp. I.S.B.N.: 84-7800-742-3.

Gonzlez De Vallejo, L.I., Ferrer, M., Ortuo, L., Oteo, C. (2002). Ingeniera Geolgica.Editorial Prentice Hall. Madrid. 744pp. ISBN 84-205-3104-9.

Ayala, F.J.; Andreu, F.J.; Fe, M.; Ferrer, M.; de Simn, A.; Fernndez, I.; Olalla, C.; Gmez,J.; Sanpedro, J. y Cienfuegos, F.J. 1987. Manual de Taludes. Serie Geotecnia. IGME.Madrid. 456 pp. ISBN 84-7474-391-5.

Herrera Rodrguez, F. (2000): Anlisis de estabilidad de taludes. Madrid. 32 pp.

Suarez Daz, Jaime. (1998): Deslizamientos y estabilidad de taludes en zonas tropicales.550 pp. UIS. Instituto de Investigaciones sobre Erosin y Deslizamientos, Ingeniera deSuelos. Colombia. http://www.erosion.com.co/.

Suarez Daz, Jaime. (2009): Deslizamientos, Anlisis geotcnico, Tomo 1. 582 pp.Universidad Industrial de Santander, UIS, Facultad de Ingenieras Fsico Mecnica Escuelade Ingeniera Civil. ISBN-10: 958850404X. http://www.erosion.com.co/.

Suarez Daz, Jaime. (2009): Deslizamientos, Tcnicas de Remediacin, Tomo 2. 413 pp.Universidad Industrial de Santander, UIS, Facultad de Ingenieras Fsico Mecnica Escuelade Ingeniera Civil. pp. ISBN-10: 9588504031 http://www.erosion.com.co/.

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INDICE GENERAL DEL MODULO

1. Anlisis de estabilidad: Introduccin y mtodo observativo.

2. Factores litolgicos, tipos de roca y alteracin de las rocas.

3. Propiedades de las rocas y de los suelos.

4. Tipos de deslizamientos.

5. Criterios de rotura.

6. Proyeccin estereogrfica.

7. Falla estructuralmente controlada (planar, cua).8. Falla no estructuralmente controlada (ciruclar, mixta, pandeo).9. Mtodos numricos.

10.Taller.


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INDICE GENERAL DEL MODULO

1. Anlisis de estabilidad: Introduccin y mtodo observativo.

2. Factores litolgicos, tipos de roca y alteracin de las rocas.

3. Propiedades de las rocas y de los suelos.

4. Tipos de deslizamientos.

5. Criterios de rotura.

6. Proyeccin estereogrfica.

7. Falla estructuralmente controlada (planar, cua).8. Falla no estructuralmente controlada (ciruclar, mixta, pandeo).9. Mtodos numricos.

10.Taller.

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INDICE

Introduccin y mtodo observativo Definiciones y conceptos bsicos. Partes de los taludes y de las laderas. Importancia de los estudios de estabilidad. Factores de inestabilidad. Reconocimiento de inestabilidades.


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DEFINICIONES Y CONCEPTOS BASICOS

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Talud y ladera:

Masa de tierra con pendiente o cambios de altura significativos.

Ladera: origen natural.

Talud: origen antrpico (actuacin humana sobre el territorio).

Area comprendida entre una divisoria de aguas y una incisin hdrica,o una masa de agua, o una zona aclinal, etc.

La unidad viene definida por: Los lmites de las divisorias de aguas o por sus vertientes, Por su nivel de estabilidad Por la escala de observacin,


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Masa de tierra con pendiente ocambios de alturasignificativos.

Ladera: origen natural.

Laderas naturales con lneasde mxima pendiente muyparalelas suelen indicar lapresencia de un accidentegeolgico (fallas ocabalgamientos)

Laderas y taludes se estudiande forma conjunta

LADERA

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Masa de tierra con pendiente o cambios de altura significativo.Talud: origen antrpico, (actuacin humana sobre el territorio).

Segn la naturaleza de los materiales

Terrapln: natural ex situ granular suelto de poco dimetro (arena aprox.)Pedrapln: natural ex situ granulares sueltos de dimetro grava o superior(a veces ms de 100 mm y menos de 900mm).Escollera: natural o artificial ex-situ de gran dimetro.Desmonte: naturales in-situ.

Segn su estabilidad

Permanentes: se disean primando estabilidad a largo plazo (carreteras).Temporales: se disean primando estabilidad a corto plazo (minera).

TALUDES

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PermanentesTemporales

TALUDES


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TERRAPLEN

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TERRAPLEN


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ESCOLLERA

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DESMONTE

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DESMONTE

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DESMONTE

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DESMONTE

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Deslizamiento (landslide) o movimiento del terrenoRotura y movilizacin de un talud o de una ladera.

esfuerzo de corte excede al esfuerzo de resistencia del material.

fuerza de gravedad.

Nombres frecuentes:

movimientos gravitacionales.movimientos en masa.movimientos del terreno.deslizamientos de tierra.corrimientos.

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Deslizamiento (landslide) o movimiento del terreno

Taiwan, 2010

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Santa Tecla, El Salvador, 2001Zaldivar, Espaa, 2007

DESLIZAMIENTO

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Yallourn, Australia, 2007

DESLIZAMIENTO

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DESLIZAMIENTO

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PARTES DE LOS TALUDESY LADERAS

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Cabeza (escarpe), pie, altura, altura del nivel fretico y pendiente.

PARTES DE UN TALUD

ZANJA DE CORONACIONCABEZA

m PENDIENTE

H ALTURA

PIE DE TALUD

NIVEL FREATICO

ALTURA DENIVEL FREATICO

hw

a) TALUD ARTIFICIAL (CORTE O RELLENO)

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Cabeza (escarpe), pie, altura, altura del nivel fretico y pendiente

PARTES DE UNA LADERA

H ALTURA

PIE DE LADERA

m PENDIENTE PREDOMINANTE

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ESCAPE Y PLATAFORMA SUPERIOR

b) LADERA NATURAL

hw

ALTURA DENIVEL FREATICO

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PARTES DE UNA LADERA

1 2 4 5 6 7 8 93

INTERFLUVIOPENDIENTE DE PERCOLACION

PENDIENTE CONVEXADE CREEP

LADERA DE CAIDA

TALUD DETRANSPORTE

TALUD DECOLUVIONAMIENTO

Clasificacin funcional de la ladera, , B, Dalrymple (1968).

FONDOALUVIAL ESCARPE

FONDO DECANAL

LIMITE APROXIMADO

DE

FORMACION DEL

SUELO

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PARTES DE UNA LADERAPedrero

PlataformaLosa

Rampa

Grieta detensinBoque colgado

CornisaRepisa

Hendidura

Pilar

Talud dederrubios

Pie

Muro

Coronacin

Cresta

Chimenea

Trminos descriptivos de la ladera rocosa. P.G. Fookes & M. Sweeney (1976)

Diaclasas

Estratos Finos

Estratos blandoCavidad

Fisura

Estratificacin

Estrato competente

VoladizoVoladizo

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Grietas de coronacin

Grietas radiales

Grietas transversales

CUERPO PRINCIPAL

Pi de lasuperficie de

rupturaPunta

Elevaciones transversales

VC altura de la laderaHC longitud de la laderaD profundidad de la superficie de rupturaLC - Largo de la laderaL Largo del deslizamiento

PARTES DE UN DESLIZAMIENTO

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A B

A

B

11 22

3344

55

66

77

88

1. Ancho de la masa desplazada.2. Ancho de la superficie de

ruptura.3. Largo de la masa desplazada4. Largo de la superficie de

ruptura.5. Profundidad de la masa

desplazada.6. Profundidad de la superficie de

ruptura.7. Longitud total.8. Largo de la lnea central.

Vista en planta

Seccin transversalIAEG-CL (1990)


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Coro

nac

in

Pie o lbuloprincipal

Pun

taLengua

Cuerpo

Zona de grietas transversales

de traccin

Zona de grietas radialesde compresinLagunas

(grietas transversales)

Pie o lbulosecundario


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Holbeck Hall, Reino Unido 1993


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IMPORTANCIA ECONOMICA Y SOCIAL DE LOS ESTUDIOS

DE ESTABILIDAD

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Anlisis de taludes por:

Disminucin de costes ante unaposible rotura.

Aumento de la seguridad.

Necesidad de realizarcampaas adecuadas decampo y laboratorio.

Conocimiento estabilidad enlabores mineras

ESTABILIDAD DE TALUDES

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Algunos de los desastres por deslizamientos ms importantes(UNESCO)

Ao Localizacin Tipo No. de muertes1786 Sichuan (China) Terremoto, muro deslizado 100.0001786 Calabria (S. Italy) Terremoto, malaria 50.0001920 Gansu (China) Terremoto, invierno severo 100.0001933 Sichuan (China) Terremoto, muro deslizado 6.8001949 Tadzhikistan Terremoto 20.0001963 Vaiont (Italy) Deslizamiento en lago daado 2.0001970 Huascaran (Peru) Terremoto, avalancha de debris 18.0001985 Armero (Colombia) Lahar Volcnico 20.000

Desastres estimados por ao, alrededor del mundo: 600 1000 personas En US: 25 - 50 por ao.

ESTABILIDAD DE LADERAS Y TALUDES

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Prdidas anuales por inestabilidad de laderas y taludes (UNESCO).

Pais Millones US $Japn 4.700Italia 2.600EEUU 1.800India 1.350China 500Espaa 220Canad 50Hong Kong 25Nueva Zelanda 12Noruega 6


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Pas Fecha Dao en millones de US$Per, deslizamiento Enero de 1983 989China, deslizamiento 1 de mayo de 1998 890China, deslizamiento 7 de agosto de 2010 759Italia, deslizamiento 14 de diciembre de 1982 700Suiza, avalancha 21 de febrero de 1999 685Italia, deslizamiento 28 de julio de 1987 625Ecuador, deslizamiento 28 de marzo de 1993 500Guatemala, deslizamiento 4 de septiembre de 2010 500Unin Sovitica, deslizamiento 10 de marzo de 1989 423Bolivia, deslizamiento 8 de diciembre de 1992 400

Los diez eventos ms caros (EM-DAT) para el periodo 1900 a2012 movimientos en masa (con agua).


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FACTORES DE INESTABILIDAD

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Incremento en los esfuerzos de corte.

Disminucin en la resistencia del material.

A) Factores condicionantes (predisponen a una inestabilidad).

B) Factores desencadenantes (desencadenan el movimiento).


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A) Factores condicionantes (predisponen a una inestabilidad). Litolgicos, tipo de materiales. Estructurales, discontinuidades en los materiales. Hidrolgicos, presencia de agua y flujos subterrneos. Geomtricos, gradiente hipsomtrico, orientacin de discontinuidades.

B) Factores desencadenantes (desencadenan el movimiento). Geodinmica externa, variacin en presin de poro, flujos superficiales,

meteorizacin, etc. Geodinmica interna, alteracin del estado de inercia (sismicidad). Antrpicos, excavaciones en el pi, sobrepeso en cabeza, niveles

freticos, etc.


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A) Factores condicionantes (predisponen a una inestabilidad). Litolgicos, tipo de materiales.

Roca Suelo


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Estructurales, discontinuidades en los materiales.


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(POR EL PIE)

a) MATERIAL HOMOGENEO

DUROBLANDO

d) ESTRATO BLANDO DEBAJO DE UN ESTRATO DURO

CONTRAPESO DURO RELLENO

ZONA BLANDAZONA DURA

g) RELLENO EN TERRAPLEN SOBRE SUELO MUY BLANDO

H) RELLENO EN TALUD SOBRE MATERIAL DURO

r

e) RELLENO SOBRE SUELO BLANDO

SUELO BLANDO SUELO DURORELLENO

CORTE

F) RELLENO SOBRE SUELO DURO

r

b) MATERIALES ESTRATIFICADOS INCLINADOS c) ESTRATO DURO HORIZONTAL DEBAJO DEL MATERIAL BLANDO

BLANDO

BLANDODURO

a a(ENCIMA DELPIE)DURO

BLANDO

r1

r2

r

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Hidrolgicos, presencia de agua y flujos subterrneos.


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B) Factores desencadenantes (desencadenan el movimiento). Geodinmica externa,

Aumento peso del terreno Aumento de la meteorizacin Relleno de fisuras y grietas Cambios en composicin mineral


Movimiento delAgua subterrnea

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B) Factores desencadenantes (desencadenan el movimiento). Geodinmica interna, alteracin del estado de inercia (sismicidad).

Terremoto de Costa Rica 2009


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B) Factores desencadenantes (desencadenan el movimiento).

Antrpicos, excavaciones en el pi, sobrepeso en cabeza,niveles freticos, etc.

Descalce Taludes demasiado escarpados


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