Investigacion de Taludes

8/17/2019 Investigacion de Taludes

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UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL A. CARRIÓN

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

E.F.P. DE MINAS

TEMA: PROCEDIMIENTOS DEINVESTIGACIÓN DE TALUDES

Ing. Rosas, FLORES MEJORADAIng. Rosas, FLORES MEJORADA


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1. INTRODUCCION1. INTRODUCCION

La investigación de una ladera o talud consisteLa investigación de una ladera o talud consisteen obtener toda la información posible sobreen obtener toda la información posible sobre

las características topográcas, geológicas,las características topográcas, geológicas,geotécnicas y ambientales que permitangeotécnicas y ambientales que permitanrealizar un diagnóstico de los problemas lorealizar un diagnóstico de los problemas lomás preciso posible y un diseño efectivo demás preciso posible y un diseño efectivo desolución. ara el propósito de la investigaciónsolución. ara el propósito de la investigaciónes necesario conocer cuáles son loses necesario conocer cuáles son losparámetros básicos que afectan la estabilidad.parámetros básicos que afectan la estabilidad.


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!"#$%&"'( &'')"#*+'(.-!"#$%&"'( &'')"#*+'(.- La topografía puede controlar el grado deLa topografía puede controlar el grado de

meteorización y el grado de inltración y movimiento demeteorización y el grado de inltración y movimiento de

agua a través del material del talud, afectando laagua a través del material del talud, afectando lacantidad de agua disponible, lo cual determina lacantidad de agua disponible, lo cual determina laocurrencia y características de los niveles freáticos.ocurrencia y características de los niveles freáticos.

1.1.PendientePendiente Los perles más profundos de meteorización seLos perles más profundos de meteorización se

encuentran en los taludes suaves más que en losencuentran en los taludes suaves más que en losempinados. ara cada formación, en un estadoempinados. ara cada formación, en un estadodeterminado de meteorización eiste un ángulo dedeterminado de meteorización eiste un ángulo dependiente a partir del cual un talud es inestable.pendiente a partir del cual un talud es inestable.$ientras algunos suelos residuales de origen ígneo$ientras algunos suelos residuales de origen ígneopermiten ángulos del talud superiores a /0permiten ángulos del talud superiores a /0oo, en Lutitas, en Lutitas

meteorizadas saturadas éste no debe eceder los 12meteorizadas saturadas éste no debe eceder los 1233..2.2.CurvaturaCurvatura (e dene como concavidad o conveidad ya sea tanto en(e dene como concavidad o conveidad ya sea tanto en

sentido longitudinal como transversal y afecta elsentido longitudinal como transversal y afecta elequilibrio de la masa en sí, así como la capacidad deequilibrio de la masa en sí, así como la capacidad de

inltración y de erosión por su efecto en la velocidad delinltración y de erosión por su efecto en la velocidad delagua de escorrentía.agua de escorrentía.


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3.3. Largo - anchoLargo - ancho %ntre más largo sea un talud, mayor%ntre más largo sea un talud, mayor

recorrido tendrán las aguas de escorrentíarecorrido tendrán las aguas de escorrentíasobre éste y por lo tanto el talud estarásobre éste y por lo tanto el talud estarámás epuesto a la erosión supercial.más epuesto a la erosión supercial.

4.4. Areas de infltración arriba del talud Areas de infltración arriba del talud %s importante identicar áreas de%s importante identicar áreas de

concentración de agua arriba del talud, queconcentración de agua arriba del talud, quecoinciden con depresiones topográcas ocoinciden con depresiones topográcas o

zonas de regadío intenso. %ntre mászonas de regadío intenso. %ntre másgrande sea la zona que aporte agua algrande sea la zona que aporte agua altalud, será mayor la cantidad de agua quetalud, será mayor la cantidad de agua que

está afectando la estabilidad del talud.está afectando la estabilidad del talud.


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Parámetros Geo!g"#osParámetros Geo!g"#os.-.- La )eología generalmente, dene las características yLa )eología generalmente, dene las características y

propiedades del suelo o roca. Los elementos geológicospropiedades del suelo o roca. Los elementos geológicos

principales a estudiar son los siguientes4principales a estudiar son los siguientes4

1.1.Formación eológicaFormación eológica Los materiales de origen igneo-metamórco poseen unLos materiales de origen igneo-metamórco poseen un

comportamiento diferente a los suelos de origencomportamiento diferente a los suelos de origen

sedimentario, aluviales, coluviales, etc.sedimentario, aluviales, coluviales, etc.2.2.!structura " discontinuidades!structura " discontinuidades %n los suelos residuales y rocas la estraticación y las%n los suelos residuales y rocas la estraticación y las

discontinuidades act5an como planos de debilidad o comodiscontinuidades act5an como planos de debilidad o como

conductores de corrientes de agua subterránea y lasconductores de corrientes de agua subterránea y lascaracterísticas de estas pueden facilitar los movimientos.características de estas pueden facilitar los movimientos.3.3.#eteori$ación#eteori$ación La descomposición física o química produce alteracionesLa descomposición física o química produce alteraciones

en la roca o suelo, las cuales modican substancialmenteen la roca o suelo, las cuales modican substancialmente

los parámetros de resistencia y permeabilidad, facilitandolos parámetros de resistencia y permeabilidad, facilitandola ocurrencia de deslizamientos.la ocurrencia de deslizamientos.


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Parámetros $"%ro!g"#os e $"%rogeo!g"#os.&Parámetros $"%ro!g"#os e $"%rogeo!g"#os.& Los cambios en el régimen de aguas subterráneas act5anLos cambios en el régimen de aguas subterráneas act5an

como detonadores de movimientos en las laderas ocomo detonadores de movimientos en las laderas otaludes y estos se encuentran, relacionados con lastaludes y estos se encuentran, relacionados con las

lluvias y la 6idrología supercial. %n un estudio delluvias y la 6idrología supercial. %n un estudio dedeslizamientos se deben tener en cuenta los parámetrosdeslizamientos se deben tener en cuenta los parámetrosrelacionados con la 6idrogeología y en especial losrelacionados con la 6idrogeología y en especial lossiguientes factores4siguientes factores4

1.1.Caracter%sticas de las lluviasCaracter%sticas de las lluvias La ocurrencia de períodos lluviosos intensos produceLa ocurrencia de períodos lluviosos intensos produce

ascensos en los niveles piezométricos y la saturaciónascensos en los niveles piezométricos y la saturacióndisminuye las tensiones capilares.disminuye las tensiones capilares.

2.2.&'gimen de aguas subterr(neas&'gimen de aguas subterr(neas Los niveles de agua freáticas pueden 7uctuar de maneraLos niveles de agua freáticas pueden 7uctuar de maneraconsiderable con el tiempo y modicar la resistencia deconsiderable con el tiempo y modicar la resistencia de

los materiales y el estado de esfuerzos. %s importantelos materiales y el estado de esfuerzos. %s importantedeterminar las áreas de recarga y descarga, partiendo dedeterminar las áreas de recarga y descarga, partiendo dela base del conocimiento del clima regional y análisis della base del conocimiento del clima regional y análisis del

terreno, incluyendo el tipo y distribución de la roca,terreno, incluyendo el tipo y distribución de la roca,fallas, fracturas, manantiales y 6umedales.fallas, fracturas, manantiales y 6umedales.


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Parámetros Geot'#n"#os.&Parámetros Geot'#n"#os.&

&esistencia al Cortante&esistencia al Cortante La resistencia al corte representa laLa resistencia al corte representa la

modelación física del fenómeno demodelación física del fenómeno dedeslizamiento. Los parámetros de ángulo dedeslizamiento. Los parámetros de ángulo de

fricción y co6esión determinan el factor defricción y co6esión determinan el factor deseguridad al deslizamiento de unaseguridad al deslizamiento de unadeterminada supercie dentro del terreno.determinada supercie dentro del terreno.

Permeabilidad Permeabilidad La permeabilidad mide la resistencia internaLa permeabilidad mide la resistencia interna

de los materiales al 7u8o del agua y puedede los materiales al 7u8o del agua y puededenir el régimen de agua subterránea,denir el régimen de agua subterránea,

concentración de corrientes, etc.concentración de corrientes, etc.


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!)*ansividad !)*ansividad Los suelos arcillosos al contacto con el agua epanden suLos suelos arcillosos al contacto con el agua epanden su

volumen produciéndose movimientos de etensión dentrovolumen produciéndose movimientos de etensión dentrode la masa del suelo. %n suelos sensitivos se puedede la masa del suelo. %n suelos sensitivos se puedeproducir pérdida de resistencia al corte por acción delproducir pérdida de resistencia al corte por acción delremoldeo generado por el proceso epansivo.remoldeo generado por el proceso epansivo.

La epansividad de un suelo se puede medir por medioLa epansividad de un suelo se puede medir por medio

de ensayos de presión de epansión o epansión libre ode ensayos de presión de epansión o epansión libre opor su relación con los límites de plasticidad. Lapor su relación con los límites de plasticidad. Laepansividad de suelos arcillosos en los rellenos de 8untasepansividad de suelos arcillosos en los rellenos de 8untaspuede generar deslizamientos de rocas.puede generar deslizamientos de rocas.

!rosionabilidad !rosionabilidad La erosionabilidad es la facilidad con la cual el sueloLa erosionabilidad es la facilidad con la cual el suelo

puede ser desprendido y transportado por acción delpuede ser desprendido y transportado por acción delagua. %ste factor puede afectar la estabilidad de un talud,agua. %ste factor puede afectar la estabilidad de un talud,en cuanto produce cambios topográcosen cuanto produce cambios topográcosdesestabilizantes o genera conductos internos de erosión.desestabilizantes o genera conductos internos de erosión.


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Parámetros am("entaes )Parámetros am("entaes )antr!*"#osantr!*"#os

%l clima e8erce una in7uencia en el grado%l clima e8erce una in7uencia en el gradode meteorización. (eg5n 9lig6t lasde meteorización. (eg5n 9lig6t lasreacciones químicas se duplican conreacciones químicas se duplican concada :2cada :2oo de aumento de la de aumento de la

temperatura. *actores tales como4temperatura. *actores tales como4evaporación, fuerzas sísmicas,evaporación, fuerzas sísmicas,vegetación y modicaciones causadasvegetación y modicaciones causadas

por el 6ombre, pueden producirpor el 6ombre, pueden produciralteración del talud lo cual afecta sualteración del talud lo cual afecta suinestabilidad.inestabilidad.

=


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1. +;%L %(&?>+'1. +;%L %(&?>+'

ara poder 6allar las causas y mecanismos de falla y cuanticar losparámetros que determinan la estabilidad de un talud, diagnosticar y

diseñar las obras de estabilización se recomienda realizar un estudio queincluye las siguientes etapas4

!nálisis de la información eistente. "econocimiento e identicación del sitio. %studio de las características superciales del sitio que permitan la

caracterización topográca y geotécnica. +nvestigación de campo que incluye sondeos, toma de muestras, y

ensayos in situpara cuanticar los parámetros del suelo.

+nvestigación de Laboratorio. !nálisis de la información obtenida, modelación matemática y diseño.

ara realizar ecientemente estos traba8os se requiere el concurso de ungrupo interdisciplinario integrado por +ngenieros, )eólogos, @idrólogos,*orestales, &opógrafos, Laboratoristas y otros especialistasA quienesdeben conformar un equipo de traba8o, en el cual es muy importanteefectuar los análisis con una mente muy amplia.%l traba8o de campo es el más costoso y el que me8or información puedeproveer para un análisis detallado con8untamente con el del laboratorio.

%n contraste, el análisis de la información y modelación es máseconómico.


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+. ANALISIS DE LA INFORMACION EISTENTE+. ANALISIS DE LA INFORMACION EISTENTE

Los deslizamientos ocurren en sitiosLos deslizamientos ocurren en sitiosespecícos ba8o ciertas condicionesespecícos ba8o ciertas condicionestopográcas, geológicas, climáticas ytopográcas, geológicas, climáticas yambientales. or lo tanto, es importanteambientales. or lo tanto, es importanteutilizar la información eistente B6istoriautilizar la información eistente B6istoriadel problema, planos básicos, etc.C condel problema, planos básicos, etc.C conel n de entender las propiedadesel n de entender las propiedades

topográcas, geológicas, etc., de lostopográcas, geológicas, etc., de losdeslizamientos. (e recomiendan losdeslizamientos. (e recomiendan lossiguientes pasos para el análisis de lasiguientes pasos para el análisis de la

información eistente.información eistente.


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+.1. Fotogra-as a'reas+.1. Fotogra-as a'reas

(e pueden emplear fotografías(e pueden emplear fotografíasen varias escalas para obteneren varias escalas para obtener

información regional y local. %ninformación regional y local. %nlos distintos países eistenlos distintos países eistenentidades dedicadas a obtenerentidades dedicadas a obtenerestas fotografías y se puedenestas fotografías y se puedentener tomas en varias fec6as,tener tomas en varias fec6as,antes y después de laantes y después de laocurrencia de losocurrencia de los

deslizamientos estudiados. (edeslizamientos estudiados. (epueden obtener fotografías enpueden obtener fotografías enblanco y negro, en colores,blanco y negro, en colores,infrarro8as y una gama deinfrarro8as y una gama detomas con sensores remotos,tomas con sensores remotos,incluyendo imágenes deincluyendo imágenes desatélite y radar.satélite y radar.

+nter*retación de Fotogra,%as+nter*retación de Fotogra,%asa'reasa'reas

La interpretación de fotografíasLa interpretación de fotografíasaéreas está probado que es unoaéreas está probado que es unode los sistemas más efectivosde los sistemas más efectivospara el reconocimiento ypara el reconocimiento y

demarcación de deslizamientos.demarcación de deslizamientos.;inguna otra técnica ofrece una;inguna otra técnica ofrece una

%scala ?tilización:4/2.222 a:410.222

?tilizadas para conocer lageología general regionaldel terreno y cambiostopográcos globales.

:410.222 a

:4:2.222

ermiten entender los

cambios topográcos, lalocalización dedeslizamientos y los efectoslocales.

$e8or a:4:2.222

(e puede determinar latopografía de losdeslizamientos y lascaracterísticas de losmovimientos.


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l áli i d l f fí é d i l i i


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ara el análisis de las fotografías aéreas se pueden seguir los siguienteslineamientos4

1. Expresión topográfca (e debe estudiar la topografía en sí, formas del terreno y cambios de

relieve. >e este análisis se pueden separar varios tipos de forma delterreno y observar la estabilidad de los materiales que conforman una

determinada topografía. La claridad de la información depende de la 6orade toma de las fotografías y en ocasiones se obtienen fotografías que6acen muy visibles los escarpes y discontinuidades topográcas.

2. Sistema de drenaje y erosión La densidad y el sistema de los canales de drena8e natural re7e8an la

naturaleza del suelo y la roca que conforman la supercie del terreno. ore8emplo, si los sistemas de drena8e presentan canales muy cercanos el

uno al otro, indican que el suelo es relativamente impermeable y si estánmuy separados, que el suelo es permeable. %n general, un drena8e enforma de árbol indica un material uniforme y zonas planas y un sistema dedrena8e paralelo indica la presencia de discontinuidades y pendientesfuertes. Los sistemas rectangulares son evidencia del control por parte dela roca subyacente y un sistema desordenado indica la presencia decoluviales y residuos superciales. Las formas de la sección de los canales

de drena8e o erosión también son muy 5tiles para detectar el tipo dematerialA un canal redondeado indica la presencia de arcillas, un canal en? indica limos y uno en < muestra la eistencia de arenas y gravas.

3. Tonalidad del suelo Los tonos grises son indicativos de la 6umedad del suelo, así un tono

oscuro indica gran 6umedad y otro claro indica poco contenido de agua.%n las fotografías aéreas se pueden identicar zonas de concentración de

inltración o a7oramiento de agua por su coloración más oscura, debida ala vegetación verde y espesa y a la capacidad re7ectiva del suelo 65medo.

t t


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. . st0 o e os ma*as to*ogr #os )geo!g"#os

1. Panos to*ográ#os.& La mayoría de los planos topográcos

presentan información de las condiciones

generales del terreno, pero su escala no essuciente para el nivel de detalle requeridoen los estudios de deslizamientos.)eneralmente, se requiere realizar planostopográcos diseñados especícamentepara el proyecto. Los nuevos sistemas demapas topográcos B'rtomapasC dibu8adosdirectamente sobre fotografías aéreas sonde gran utilidad práctica. %n los planostopográcos se pueden detectar losdeslizamientos de acuerdo alprocedimiento siguiente4

La presencia de escarpes Blínea de nivelmuy cercanasC que cambian de dirección yla presencia de esquemas no - simétricosde estas depresiones pueden correspondera zonas de deslizamientos que 6anocurrido o están ocurriendo. %n el planotopográco se pueden identicar, además,los sitios de deslizamiento.

*igura 1.1 +denticación en el plano topogr de la fuente de un 7u8o de detritos, canal7u8o y la zona de acumulación B"ogers, :D

/ M G ! "


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/. Ma*as Geo!g"#os.& %l análisis de la geología regional es el primer paso en el

estudio de taludes. )eneralmente, un caso dedeslizamiento no se presenta solo, sino que es un eventodentro de una serie de eventos que 6an ocurrido, están

ocurriendo y ocurrirán en la misma formación geológica ytopográca. Los especialistas en geomorfología pueden dividir áreas

regionales en unidades regionales dentro de las cuales elorigen y caracterización de los materiales son similares ylos suelos son aproimadamente los mismos, las formasdel terreno son parecidas y el clima es idéntico. >entrode cada zona así denida ocurren generalmente, losmismos tipos de deslizamiento y los mecanismos de fallade los taludes son muy similares.

on los mapas geológicos se pueden obtener los

parámetros geotécnicos básicos y con los topográcos sepueden conocer las pendientes, accidentes, presencia decambios de pendiente, sistemas de drena8e ygeomorfología. %s importante obtener planos en escalasdiferentes para determinar los elementos regionales ylocales que puedan afectar el comportamiento geotécnico

de los suelos.


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2. 3ISITA DE RECONOCIMIENTO

%l área a visitar debe incluir los taludes afectados o que se requiere

analizar y las regiones adyacentes que pueden contribuir en lascausas de los movimientos. !lgunos deslizamientos puedenoriginarse en un lugar y trasladarse distancias importantes, laderaaba8o y se requiere analizar no solamente las áreas donde seproducen, sino también las áreas que pueden ser afectadas, aba8odel deslizamiento propiamente dic6o.

La visita ofrece una visión tridimensional y se puede obtener unacantidad muy grande de información. (e obtiene el tipo oclasicación de los movimientos, sistemas de agrietamiento, tipo desuelo, a7oramiento de agua y al nal de la visita con muc6oFsentido com5nG, se puede tener una visión global que puedeequivaler a más del 02H de la solución del problema planteado.

(e recomienda eaminar los patrones regionales y locales de latopografía para localizar elementos anormales tales como vallestruncados, cambios bruscos de pendiente, vegetación o estructurade la supercie del terreno.

>espués de la visita se requiere re-estudiar la información geológica,

topográca, etc. I se puede organizar un programa de ensayos yestudios en detalle.


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2.1. ESTUDIO TOPOGRAFICO DETALLADOLos levantamientos topográcos tienen los

siguientes ob8etivos4

a. %stablecer controles en tierra para el mapeofotogramétrico y la instrumentación.b. 'btener detalles topográcos, especialmente,

de aquellos factores ocultos por lavegetación.

c. >eterminar los perles topográcos para losanálisis de estabilidad.

d. %stablecer un marco de referencia sobre elcual puedan compararse los movimientosfuturos.

%l primer requerimiento de un levantamientotopográco es el establecimiento de unsistema de 9$s, los cuales deben permanecerestables y sin moverse en el futuro. %stos 9$sdeben localizarse lo más le8anos posibles dela masa deslizada y al mismo tiempo en sitiosde fácil referencia B


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Los mapas topográcos deben incluir lalocalización y representación lo másprecisa posible de agrietamientos,levantamientos del terreno ya7oramientos de agua. !dicionalmente, alos nacimientos de agua deben

determinarse las zonas de inltraciónlocalizada. %l movimiento continuo de undeslizamiento puede ser medido por unsistema de grilla a través del áreadeslizada, generalmente, se utiliza unaserie de líneas más o menosperpendiculares a los e8es delmovimiento, espaciadas :0 ó J2 metros.

Presenta#"!n %e %atos To*ográ#os ara deslizamientos grandes se pueden

emplear planos en escala :4 1.222 a :40.222 y los detalles se pueden presentaren escalas de :4 022 a :4 :.222, y para

deslizamientos o zonas de estudio máspequeñas se pueden emplear escalas demayor precisión. (e sugiere que las líneasde nivel se 6agan cada 02 centímetros sies posible, dentro del rango de escala ytamaño del movimiento. !dicionalmente,a los mapas en planta deben presentarse

perles.

)rilla de puntos de medició

( d 6 l d t t i d i i t d


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(e pueden 6acer planos de trayectorias de movimiento o decambio de líneas de nivel, tal como se indican en la siguientegura. omo la topografía en zonas de deslizamiento cambiacon el tiempo, debe indicarse la fec6a de elaboración del traba8ode campo con indicación de día, mes y año.

2 / GEOLOG4A2 / GEOLOG4A


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2./. GEOLOG4A2./. GEOLOG4A

Ma*as Geo!g"#os.& ?n mapa geológico es una representación de la

geología del lugar. Los mapas en el caso dedeslizamientos deben mostrar las características delmaterial en la supercie del terreno y determinarclaramente si se trata de roca sana o meteorizada,suelo residual coluviales o aluviales. !demás, de lalitología se deben presentar los detalles de laestructura y las características del drena8esupercial y subterráneo.

Detaes %e os %es"5am"entos.& Los detalles de la supercie del terreno son

generalmente, la clave para entender las causas yprocesos de deslizamientos. Los bordes deldeslizamiento pueden ser una serie deagrietamientos. (e deben utilizar convenciones ysímbolos geológicos aceptados por las prácticasnacionales o internacionales.

(ímbolos para mapas dedeslizamientos utilizados en %l Kapón para mapeo aescala:410.222

Se %e(e ma*ear ) tomar "n-orma#"!n %e as e6*os"#"ones %e ro#a,s"stemas %e %rena7e, %e*!s"tos s0*er#"aes ) estr0#t0rageo!g"#a.

Des#r"*#"!n %e s0eos ) ro#as


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Des#r"*#"!n %e s0eos ) ro#as.& La buena descripción de los suelos y rocas presentes es uno de los

factores más importantes para una buena investigación y estadebe 6acerse por un profesional muy calicado y con graneperiencia. >esafortunadamente, eisten diferentes esquemas dedescripción que varían no solamente en los términos utilizados sinotambién en la denición de cada uno de ellos. La descripción de losmateriales debe incluir4

a. olor b. &amaño de granos y otros detalles de la tetura,

c. )rado de descomposición, d. )rado de desintegración B$icrofracturaciónC, e. "esistencia, f. ;ombre del suelo o roca, g. 'tras características tales como fragilidad, etc.

6. &amaño, angulosidad, porcenta8e y distribución de las partículasmás duras, i. %spaciamiento y naturaleza de las discontinuidades

Bcaracterización de las 8untasC. 8. %structura geológica. ?na variedad de ensayos pueden utilizarse para ayudar a la

descripción, tales como el $artillo de (c6midt, penetrómetromanual, etc.


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8. IN3ESTIGACION GEOTECNICA DETALLADA

%l área a investigar depende del tamaño del proyecto y de laetensión de los factores

geológicos y topográcos que afectan el problema a estudiar.uando se buscan movimientos potenciales que no se 6andesarrollado, el área a

investigar no se puede determinar por adelantado. %l área a estudiar debe ser lo más etensa posible, así4

:. Los deslizamientos deben relacionarse con áreas estables a suderredor. 1. Los deslizamientos son en general muc6o más etensos que lo

que se sospec6a inicialmente. J. omo regla general el área a estudiar debe ser al menos el

doble del área que se presume, comprende el problema. /. %l área debe incluir las fuentes de agua subterránea y

supercial y las estructuras geológicas que puedan afectar la estabilidad.

La "n9est"ga#"!n %e s0eos res"%0aes


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La "n9est"ga#"!n %e s0eos res"%0aes.& %l estudio de deslizamientos en suelos residuales es muc6o más

comple8o que en materiales aluviales. La presencia de materialesdiversos diculta el análisis Boo, :DEEC y deben tenerse en cuentalos siguientes elementos4

a. Com*osición Los componentes de la masa de suelo deben ser identicados y

documentados de una forma sistemática. %sto puede lograrsemediante la construcción de perles de suelo o secciones.

b. !structura La descripción de la estructura geológica debe incluir todas los datosque ocurran y las discontinuidades, así sean 6eredadas ocontemporáneas incluyendo las 8untas, planos de estraticación,supercies de falla, foliaciones o 7eiones. La naturaleza y ocurrenciade estas discontinuidades deben describirse en forma detallada.

c. Com*ortamiento %l comportamiento de las masas de suelo debe denirse con respecto

al efecto de condiciones naturales o impuestas, las cuales puedenincluir estructuras de ingeniería civil, cortes, taludes naturales,erosión, y ensayos de campo. Los ensayos de campo deben serrobustos, en tal forma que permitan su realización en materiales de

características muy 6eterogéneas. Los ensayos recomendados son4ensayo de penetración estandar, penetración de cono, etc.

SONDEOS GEOTECNICOS


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SONDEOS GEOTECNICOS.& La eploración subsupercial incluye sondeos, ensayos de campo y ensayos

geofísicos. La investigación debe planearse en la siguiente forma4

a. >enir con anticipación la geología del terreno para poder determinar el

tipo y característica de la investigación. b. >eterminar los sistemas de investigación subsupercial. c. >eterminar localización, espaciamiento y profundidades de sondeos. d. >eterminar frecuencia y tipo de muestras.

Los ob8etivos generales de los sondeos son4 :. +denticar y caracterizar las formaciones más débiles que pueden afectar el

movimiento. 1. +denticar las formaciones más resistentes que limita la etensión de la zona de

falla. J. Localizar niveles de agua subterránea, presiones y características del agua. /. +denticar la distribución subsupercial de materiales. 0. uanticar las propiedades físicas de los materiales B6umedad, gradación,

plasticidad, resistencia al corte y otras propiedadesC para emplearlosposteriormente en el análisis de estabilidad. M. "ealizar ensayos de campo, tales como penetración, veleta, etc. N. >esarrollar ensayos geofísicos. (e pueden utilizar apiques manuales, zan8as de eploración, sondeos manuales o

sondeos mecánicos.


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%l espaciamiento de los sondeos depende del tamaño ycaracterísticas del movimiento. ara una zona donde se sospec6apueda ocurrir un movimiento se sugiere un sistema de cuadrículade sondeos, y donde ya ocurrió el deslizamiento se requieren

sondeos por dentro y por fuera del movimiento.


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&abla4 $étodos de sondeo

ategoría !plicaciones Limitacionesenetrómetros

de cono

>a información deespesores de suelo suelto y

profundidades de roca yprovee información generalsobre la calidad de losmantos de suelo.

;o se obtienen muestras nise

identican los estratos.

!ugers ermite denir el perlestratigráco en suelosgranulares y algunos tipos

de arcilla.

Las muestras son alteradasy la

penetración en suelos duros

esmuy difícil.

!piques ermiten el eamenvisual de los estratos,condiciones del nivelfreático, interfase suelo Oroca, discontinuidades y

supercies de ruptura.

@ay limitaciones deprofundidady en ocasiones laestabilidad de

las paredes es crítica. uedeser

imposible de realizar pordeba8o

del nivel freático.

enetración

estandar

$étodo rápido yeciente de determinar la

resistencia de los materialesy al mismo tiempo

Las muestras son alteradasy en

materiales muy duros seroduce

lases de calidad de muestreo B'cina de ontrol


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lases de calidad de muestreo B'cina de ontrol)eotécnicoC%iste una gran cantidad de sistemas de muestreo, los cuales se pueden investigar envarias publicaciones B@vorslev, :D/DA !(&$, :D0:A ?(9", :DN/A 9roms, :DE2A;!atos precisos delaboratorio para lautilización en análisisdetallado. %n suelossensitivos

arámetros deresistencia total y efectiva.ompresibilidad >ensidadorosidad ontenido deagua.

$uestreador de pistónde pared delgada conbalance de agua.$uestreador de triple tubocon enrasador de espumade aire.

1. +nalterada >atos precisos delaboratorio para lautilización en análisisdetallado. %n suelos nosensitivos

*ábrica ropiedadesinalteradas o remoldeadasdel suelo

$uestreador 6incadode pared delgada conbalanza de agua.$uestreador de triple tubocon enrasador de agua.

J.(emialterada

%amen de la fábrica yensayos de laboratorio los

cuales no se recomiendautilizar en análisis detallado

ontenido de agua*ábrica ropiedades

remoldeadas del suelo

$uestreador de pareddelgada 6incado.

$uestreador (&

/. !lterada (ecuencia general dela fábrica y propiedadesmuy generales de lossuelos

ropiedadesremoldeadas del suelo

$uestras sin tubo.

0. Lavada (ecuencia muy aproimadade la fábrica

;inguna propiedad $uestras tomadas conlavado.

; ENSA


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Ta(a: Penetra#"!n estan%ar 3s. Cons"sten#"a %e ar#"a

Los ensayos de campo tienen la venta8a de poder simularsituaciones en el ambiente mismo del talud y son muy 5tiles paracuanticar los parámetros que se emplean en el análisis de un

deslizamiento. Los ensayos más empleados son4

1. Ensa)o %e *enetra#"!n estan%ar %ste ensayo es rápido y sencillo permite encontrar la resistencia

relativa de las diferentes formaciones de suelo y localizar lasupercie de falla. %n este ensayo se cuenta el n5mero de golpes

necesarios para 6incar J2 centímetros Bun pieC un muestreador enforma de tubo partido vertical B*igura 1.DC y este valor n5mero degolpes B;C se correlaciona empíricamente con la resistencia delsuelo. ura

;. ENSA


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%l penetrómetro de cono estático mide el esfuerzo necesario para eldesplazamientolento de un cono dentro del suelo. Las puntas del cono varían de J2o a D2o y de JM a02

milímetros de diámetro.


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+. Pres0r!metro ?na gran cantidad de equipos se

6a desarrollado para medir ladeformación interna del suelo alaplicar una determinada presión.or lo general, emplean unaditamento de cauc6o que esin7ado con una presión6idráulica. %l presurometro de

$enard, que es el más utilizado,permite obtener lascaracterísticas de resistencia ydeformación de suelos y rocasB


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2. Ensa)o %e Permea(""%a%.&

Los ensayos de permeabilidad delaboratorio no siempre representan lassituaciones en el campo y la e8ecuciónde ensayos en el sitio permite obtener lain7uencia de las discontinuidades y lameteorización. %l coeciente depermeabilidad BC puede calcularse delresultado de ensayos de cabezaconstante o variable dentro de laecavación de un sondeo. %lprocedimiento incluye la perforación y

limpieza de una columna de suelo dediámetro 1r 6asta una profundidad 6. Lacolocación de una cabeza constante deagua y la medición del volumen depercolación, por unidad de tiempomanteniendo una cabeza y 7u8o establesB*igura 1.:JC La permeabilidad delmaterial puede calcularse mediante la

siguiente epresión4 Q RqP0.0rh>onde4 Q R ermeabilidad q R audal

r R "adio de la columna de ensayo h R abeza


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E.E. ENSA


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(istema !plicaciones Limitaciones"esistividad eléctrica Localizar límites entre materiales

granulares y arcillosos, nivelfreático einterfase suelo-roca.

>ifícil de interpretarespecialmente

cuando los mantos no son6orizontales.

onductividadelectromagnética

(imilar a la resistividad peroofrece unreconocimiento más rápido que laresistividad y permite determinarla

calidad de la roca.

>ifícil de interpretar.

"efracción sísmica >etermina las profundidades delosestratos y sus velocidadessísmicascaracterísticas.

Las velocidades aumentan con laprofundidad. (olo es 5til cuandolosmantos son gruesos y lainformación5nicamente aporta datopromedio.

%nsayos sísmicosdirectos Bup6ole,doSn6ole, y cross6oleC

(e obtienen velocidades deestratosespecícos, sus propiedadesinámicasy la calidad de la roca.

Los datos son promedios ypueden serafectados por las característicasde lamasa rocosa.

$icrogravedad %tremadamente precisa, localizapequeños vol5menes de ba8a

ensidadutilizando equipos muy

%l uso de equipos tan sensitivos ycostosos en terrenos escarpados

puede ser imprácticos y laterpretación genera muc6as

$étodos geofísicos en deslizamientos B$c)uTrey, :DDMC

= ENSAORATORIO


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=. ENSAORATORIO (e deben realizar ensayos que permitan obtener las

ropiedades de los suelos para los análisis, en tal forma

que sean lo más representativos de las situacionesreales en el campo. Los ensayos com5nmente utilizadospara análisis de laderas y taludes son los siguientes4

a. @umedad o contenido de agua. b. Límites de !tterberg o plasticidad. c. )ravedad %specíca. d. >istribución granulométrica. e. ontenido de (ulfatos y acidez. f. ompactación. g. ermeabilidad. 6. onsolidación. i. "esistencia al cortante. 8. %nsayo de mineralogía por difracción de rayos U.

1? INSTRUMENTACION


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1?. INSTRUMENTACION

La utilidad de la instrumentación de campo radica en laposibilidad de poder obtener información del

comportamiento del talud a lo largo de periodos de tiempoy el poder medir ciertos parámetros geotécnicos. %l primerpaso en la planeación de un programa de instrumentaciónes el determinar4

a. Vué tipos de medición se requieren. b. (eleccionar el tipo especíco de instrumento que me8orse adapta a las necesidades del talud estudiado.

c. lanear la localización, n5mero y profundidad de lainstrumentación.

d. %scoger la metodología de lectura de las mediciones. e. >ecisiones sobre el mane8o y presentación de los datosobtenidos.

+nicialmente se requiere 6aber estudiado las causas deldeslizamiento y los límites probables del movimiento encuanto a profundidad y etensión en planta.

Los instrumentos más empleados son los siguientes4


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1. E@0"*os #on9en#"onaes%e to*ogra-a

(e pueden utilizar equiposópticos o electrónicos paradeterminar los movimientoslaterales y verticales de losdeslizamientos, para ello se

colocan 9$s en sitios establesy una serie de puntos demedición en la zona deslizadaB*igura 1.:0C. (e puederealizar mediciones diariasutilizando tubos que se

insertan dentro deldeslizamiento, en esta formase pueden medir lasdeformaciones relativas,movimientos de grietas, etc.


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/. Me%"%or s0*er#"a%e "n#"na#"!n.&

Los medidoressuperciales de

inclinación se utilizanpara determinar larotación o inclinaciónde un punto en lasupercie del terreno.(u uso más com5n espara monitorearmovimientos de taludesen minas en cieloabierto, carreteras yferrocarriles B$ielsen:DDMC. Los medidoresde inclinación utilizan

sensores electrolíticos oservoacelerómetros.

+. GPS %"-eren#"a.& %l >)( se está utilizando

5ltimamente con frecuencia paramonitorear los movimientos

superciales de deslizamientos.?na estación base en un sitioconocido se utiliza para 6acer lascorrecciones y renamientos deuna o varias estaciones móviles. &odas las estaciones utilizan elmismo sistema satelital. %l >)(

relaciona observaciones aestaciones móviles desconocidascon observaciones simultáneas enla estación base conocida. !medida que las señales sonmonitoreadas, los errores puedensugerir que la estación base se

está moviendo, pero lo querealmente está ocurriendo sonmovimientos en las estacionesmóviles. &odas las mediciones serelacionan a la estación base.


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2. E6tens!metros or"5ontaes %l etensómetro es utilizado para

medir el movimiento relativocomparando la distancia entredos puntos de una formaautomática B*igura 1.:MC. Losetensómetros generalmente, seinstalan a través del escarpeprincipal o a través de las grietas

para determinar su movimiento.olocando una serie deetensómetros interconectadosdesde el escarpe principal 6astala punta del deslizamiento, sepuede determinar en forma clarael movimiento de bloquesindividuales dentro delmovimiento general. Lasmediciones deben tener unaprecisión de al menos 2.1 mm ydeben relacionarse con los datosde lluvia diaria.

>iagrama de instalación de unetensómetro 6orizontal.


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Me%"%or %e agr"etam"entos.&

(irven para medir la ampliaciónde grietas con el transcurso deltiempo. %n rocas el cambio deespaciamiento de las 8untas sepuede medir con este sistema.)eneralmente, se colocan dos

guías mayores o marcas a ladoy lado de la grieta y se tomanmedidas periódicas de suseparación. ?n sistema com5nes la colocación de unoselementos en madera a lado y

lado del movimiento, unidospor un elemento que permita lamedición

de las deformaciones.

%quipo sencillo en madera paramedir desplazamientos.

In#"n!metrosó


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%l inclinómetro mide el cambio deinclinación de un tubo que se coloca enuna perforación dentro del talud y deesta manera se calcula la distribuciónde los movimientos laterales. %n estaforma se puede determinar laprofundidad de la supercie de falla yla dirección y magnitud de losdesplazamientos. ?n sistema deinclinómetro está compuesto por cuatrocomponentes principales.

a. ?n tubo guía de plástico, acero oaluminio instalado dentro de unaperforación. %ste tubo, tiene unas guíaslongitudinales para orientar la unidadsensora. )eneralmente, se utilizandiámetros de tubo entre :.0 y J.0pulgadas.

b. ?n sensor portátil, el cual estámontado sobre un sistema de ruedasque se mueven

sobre la guía del tubo. c. ?n cable de control que ba8a y sube

el sensor y transmite señales eléctricasa la supercie, generalmente el cableestá graduado para control supercial.

d. ?n equipo de lectura en la supercieque sirve de proveedor de energía,recibe las señales eléctricas, presentalas lecturas y en ocasiones puedeguardar y procesar los datos.

%squema de un inclinómetro

P"e5!metros


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La presión de poros se puedemonitorear utilizando ecavacionesde observación o

piezómetros. %isten piezómetrosde tubo abierto, neumáticos o decable vibratorio. %l tipo de

piezómetro a seleccionar para cadaestudio especíco depende de lascaracterísticas de funcionamientodel piezómetro y su precisión.

ondeo abierto onsisten en perforaciones abiertas

en las cuales se coloca un tubo

perforado en su base Bver gura C otubos que se 6incan a presión yluego se etraen ligeramente. Laprofundidad del nivel de agua sepuede medir por medio de un cabley un elemento detector Bque bienpuede ser un medidor eléctrico o unsimple ob8eto metálicoC. ?na

cubierta de protección impide laentrada del agua lluvia. (uprecisión es buena pero por tener laperforación, comunicación contodos los estratos, no se puedeespecicar la presión de agua en unsitio especíco.

iezómetros sencillos de cabeza abier

S"stemas %e aarma.&


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La construcción de sistemas de alarma a deslizamiento se 6aconvertido en un traba8o rutinario en %uropa, aunque en los países endesarrollo es poco utilizado. Los sistemas de alarma generalmente,constan de tres elementos básicos Bgura 1.1/C4

a. ?n sistema de instrumentación del talud.

b. ?n computador que recibe la información de los instrumentos y loanaliza.c. ?n sistema de alarma que avisa la inminencia de un deslizamiento.

%stos sistemas generalmente, recogen información en forma continuautilizando elementos electrónicos, tales como estaciones automáticasclimáticas, sistemas de )(, medidores de inclinación. %n ocasiones, se

utiliza el sistema telefónico para informar aun computador remoto lasituación de amenaza inminente.

Investigacion de Taludes

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