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Estabilidad de Talud

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ESTABILIDAD DE TALUD

En el estudio de la estabilidad de taludes se abordan fenómenos de estado último o de rotura


de masas de suelo. El “agente” externo responsable de la inestabilidad es una fuerza de masa:
el peso y eventualmente los efectos de filtración a los que debe añadirse, generalmente como
factor secundario, posibles cargas externas.
Se entiende por estabilidad a la seguridad de una masa de tierra como contra la falla o
movimiento.
Talud se les conoce a cualesquiera superficies inclinadas respecto a la horizontal que hayan
de adoptar permanentemente las estructuras de tierra.
La inestabilidad de un talud, se puede producir por un desnivel, que tiene lugar por diversas
razones:
 Razones geológicas: laderas posiblemente inestables, orografía acusada, estratificación,
meteorización, etc.
 Variación del nivel freático: situaciones estacionales, u obras realizadas por el hombre.
 Obras de ingeniería: rellenos o excavaciones tanto de obra civil, como de minería.

Al estudiar los fenómenos de inestabilidades de taludes, es necesario identificar y caracterizar


los distintos tipos de comportamiento, y clasificarlos adecuadamente. Un análisis preciso del
tipo de rotura permite optimizar las medidas de contención y estabilización de taludes y
laderas, ya que atiende al mecanismo actuante, la velocidad y las dimensiones.
Por el contrario, una incorrecta definición del mecanismo de rotura puede dar lugar a
soluciones incorrectas o ineficaces, y en algunos casos contraproducentes.
Tipos de inestabilidad
 Desprendimientos o desplomes: Son movimientos de inestabilidad producidos por
falta de apoyo, englobando a una escasa cantidad de terreno. Suele tratarse de rocas
que caen por una ladera, debido a la pérdida del apoyo que las sustentaba. Entre los
desprendimientos o desplomes, se puede incluir el caso del desplome de una
columna rocosa en un acantilado, debido a la erosión en la base del mismo. pueden
ser ocasionados por la naturaleza o por la humanidad.

 Corrimientos: Son movimientos que afectan a una gran cantidad de masa de terreno.
Un tipo particular de corrimiento de tierra son los deslizamientos, que se producen
cuando una gran masa de terreno o zona inestable, desliza con respecto a una zona
estable, a través de una superficie o franja de terreno de pequeño espesor. Los
deslizamientos se producen cuando en la franja se alcanza la tensión tangencial
máxima en todos sus puntos. Estos tipos de corrimiento son ingenierilmente evitables.
Sin embargo, los siguientes no lo son:
 Un flujo de arcilla se produce en zonas muy lluviosas afectando a zonas muy grandes.
Los terrenos arcillosos, al entrar en contacto con el agua, se comportan como si
alcanzasen el límite líquido, y se mueven de manera más lenta que los deslizamientos.
Se da en pequeñas pendientes, pero en gran cantidad.

 Licuefacción: se da en zonas de arenas limosas saturadas, o en arenas muy finas


redondeadas (loess). Debido a la gran cantidad de agua intersticial que presentan, las
presiones intersticiales son tan elevadas que un seísmo, o una carga dinámica, o la
elevación del nivel freático, pueden aumentarlas, llegando a anular las tensiones
efectivas. Esto motiva que las tensiones tangenciales se anulen, comportándose el
terreno como un «pseudolíquido». Se produce, entre otros terrenos, en rellenos
mineros.

 Reptación: movimiento muy lento que se da en capas superiores de laderas arcillosas,


de en torno a 50 centímetros de espesor. Está relacionado con procesos de variación
de humedad estacionales. Se manifiestan en forma de pequeñas ondulaciones, y
suelen ser signo de una posible futura inestabilidad generalizada.
Tipos de rotura de Talud
Definidos por dos tipos:
 Tipos de rotura en suelos
 Tipos de rotura en rocas
Los taludes en suelos están condicionados por el tipo de material, las condiciones
estratigráficas y morfológicas que generan rompimientos a favor de superficies cuervas
principalmente, sin embargo, la rotura más básica es la plana a través de la estratificación.
LOS TIPOS DE ROTURA EN SUELOS SON:
a) Rotura plana
b) Rotura según una poligonal
c) Rotura circular de pie
d) Rotura circular profunda.
Las roturas planas y roturas según una
poligonal se dan porque el terreno se
manifiesta a manera de estratos con
diferente composición y propiedades geotécnicas.
Las roturas circulares ocurren en terrenos con materiales homogéneos y propiedades
geotécnicas similares.
TIPOS DE ROTURA DE TALUDES EN ROCAS
El tipo de rotura en rocas está directamente condicionado por el grado de fracturación del
macizo rocoso además por la orientación y distribución de las discontinuidades.
Los tipos de rotura en macizos rocosos más frecuentes son:
a) Rotura plana.
b) Rotura en cuña
c) Vuelco de estratos
d) Rotura curva
e) Rotura por pandeo
ROTURA PLANA
Se genera a través de una discontinuidad o superficie plana preexistente, las
discontinuidades pueden ser: planos de falla, planos de estratificación, juntas tectónicas,
etc.
Las discontinuidades buzan a favor del talud y tienen la misma dirección y el ángulo de
buzamiento de la discontinuidad debe ser mayor al ángulo de rozamiento interno
Tipos de roturas planas:
-Rotura por un plano que aflora en la cara o pie de talud, con o sin grieta de tracción.
-Rotura por un plano paralelo a la cara del talud, por erosión o pérdida de resistencia de pie.

ROTURA EN CUÑA
El deslizamiento del bloque ocurre a favor de una cuña que se forma por la intersección de
dos planos de discontinuidad.
-Los planos de discontinuidad deben aflorar en la superficie del talud
-Se presenta en taludes con varias familias de discontinuidades
VUELCO DE ESTRATOS
Se genera en taludes de macizos rocosos donde los estratos o discontinuidades presentan
buzamiento contrario a la inclinación del talud y dirección paralela o su paralela al mismo.
-Las discontinuidades o estratos ocurren fracturados en bloques que se encuentran a favor de
discontinuidades ortogonales entre sí.
-La rotura implica un movimiento de rotación de los bloques.

ROTURA CURVA
La rotura curva es común que ocurra en macizos rocosos blandos de baja competencia y en
macizos rocosos muy alterados o bastante fracturados, que además presenten un
comportamiento isótropo y donde los planos de discontinuidad no controlan el
comportamiento mecánico; es decir que el macizo se comporta como suelo. Sin embargo, la
ocurrencia de zonas singulares de debilidad y de grandes planos de discontinuidad, como
fallas, pueden condicionar modelos de rotura distintos.
Sin embargo, la ocurrencia de zonas singulares de debilidad y de grandes planos de
discontinuidad, como fallas, pueden condicionar modelos de rotura distintos.
ROTURA POR PANDEO
Se genera a favor de planos de estratificación que ocurren paralelos al talud y que tienen
buzamiento mayor que el ángulo de rozamiento interno.
La rotura puede ocurrir con o sin flexión del estrato
La condición es que los estratos sean suficientemente delgados, en relación con la altura del
talud, para que ocurra el pandeo.
Causas para la generación de la rotura por pandeo
-Que el talud tenga altura excesiva.
-Que exista fuerzas externas aplicadas sobre los estratos.
-La geometría de los estratos debe ser desfavorable.
-Existencia de presiones de agua sobre los estratos.
-Que haya la ocurrencia de concentración desfavorable de tensiones.

Factor de seguridad en taludes


El objetivo del análisis de la estabilidad de un talud es determinar el factor de seguridad, cuyo
valor es el cociente entre la resistencia a corte disponible del terreno y la requerida para
mantener el equilibrio. La superficie de falla es la superficie crítica a lo largo de la cual
asumimos que va a producirse el deslizamiento del talud.
Factores que intervienen en la estabilidad de los taludes
 Los factores externos que afectan la estabilidad de taludes son aquellos que producen
aumentos en los esfuerzos cortantes, sin que se vea alterada la resistencia del suelo.

 Los factores internos son los que suponen una disminución de la resistencia al corte
del suelo constitutivo del talud, como pueden ser el aumento de la presión de poro o
la disipación de la cohesión.
Algunos factores, ligados a algunos procedimientos constructivos, son:
 La modificación del curso interno natural del agua que puede aumentar las presiones
de infiltración o cambiar su orientación a una más desfavorable.
 Modificación de la pendiente del talud, ya sea por causas naturales o artificiales: un
evento de movimiento masivo puede restaurar la pendiente a su ángulo de reposo.
 Sobrecargas en estratos débiles y sobrecargas de terrenos con planos de
estratificación desfavorables
 Ocurrencia de sismos
 Incremento de la carga hidrostática bajo la superficie de un corte al cubrirse con una
capa impermeable
 Erosión por lluvia
 Pérdida de la cubierta forestal: sistemas de raíces que unen el suelo se han ido en gran
parte y el exceso de agua que antes usaban los árboles ahora permanece en el suelo.
 Sobrecarga en coronación de talud
 Socavación del pie del talud en márgenes de ríos y costas.
 Cambios en las características hidrológicas: las fuertes lluvias pueden saturar el
regolito reduciendo el contacto grano a grano y reduciendo el ángulo de reposo,
desencadenando un evento de movimiento masivo. Las fuertes lluvias también
pueden saturar la roca y aumentar su peso.
 Los cambios en los sistemas de aguas subterráneas pueden aumentar o disminuir la
presión del fluido en la roca y desencadenar eventos de movimiento masivo.

Métodos de análisis de estabilidad de taludes


Los métodos de análisis de estabilidad de taludes más utilizados en ingeniería se basan en la
búsqueda del mecanismo de falla más probable asociado al factor de seguridad mínimo. Este
factor, en general, es el cociente entre las fuerzas o momentos resistentes del talud y las
fuerzas o momentos actuantes.
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 geo-mecánicas 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.
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.

Se analiza el factor de seguridad por una ruptura circular tipo suelo o caídas de bloques para tipo de
macizos rocosos, se comprueban diferentes situaciones del nivel de agua, parámetros externos y otros
factores.
Alteración y degradación del talud: Control de la erosión hídrica y medidas de desagüe.
Propuesta de soluciones de estabilización, factores de seguridad, etc…Cada estudio es redactado y
seguido desde el inicio hasta la entrega de manera personalizada por uno de los geólogos del equipo
de SONDGEA, S.L.P., con el objetivo de mejorar la calidad del trabajo realizado.

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