Diapositiva 1

QUITO ECUADOR

Fenmenos de Remocin en Masas

INSTRUMENTACIN Y CONTROL

CARACTERSTICAS DEL MOVIMIENTOVELOCIDADSITUACN DE LAS SUPERFICIES DE ROTURAPRESIONES DEL AGUA

PRESENTAN: Signos de Inestabilidad (Fracturas y abultamientos) o controlar el comportamiento talud.

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VELOCIDAD

Figura 1. Fases de la evolucin de un deslizamiento y prediccin terica de la rotura final.Figura 2. Prediccin de la rotura de un talud en la mina de Chuquicamata. Chile (Modificado Hoek y Bray, 1981).

Velocidad: Permite conocer el modelo del comportamiento y tomar decisiones referentes a su estabilizacin. DE ACUERDO AL DIAGRAMA: Predecir aprox. Cundo tendr lugar la rotura, en base del registro de la curva Desp-Tiempo .FOTOS: El coste de estos estudios es muy elevado, razn por la que se elaboran exclusivamente en casos en que la inestabilidad pude afectar la infraestructura.

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TRABAJOS DE INSTRUMENTACINMagnitud:Movimientos Superficiales.Movimientos en el interior del Terreno.Movimientos de apertura de grietas y entre bloques.Presiones intersticiales y sus variaciones.Puntos e Instrumentos:InstalacinInterpretacinFigura 3. Instrumentos de un talud. Comportamiento del taludVerificar modelos Anlisis de estabilidadEstudios PreviosCaractersticas de los materiales.Observaciones en el campo.Toma de datos.Realizacin de ensayos.Anlisis de estabilidad.T I. Es necesario: la seleccin de las magnitudes a medir. De los puntos de medida yDe los instrumentos adecuadosADEMS de una correcta instalacin, registro e interpretacin de las medidas.

4MAGNITUDESMOVIMIENTOS SUPERFICIALES

DireccinVelocidad

MOVIMIENTOS EN EL INTERIOR DEL TERRENO

Figura 5. Instalacin de un extensmetro.Figura 4. Inclinmetro.Los MOVIMIENTOS permiten determinar movimientos en una zona determinada del talud o todo el conjunto. Conociendo la D y V del mismo.Los mtodos seleccionados y la ubicacin de las herramientas dependern de la forma del talud y del estudio especializado del personal. MINTERNOS T. Empleo de Incli y Exten. Permiten localizar la superficie de rotura y la D y V del movimiento. (Introduccion de Testigos en sondeos entubados)5MOVIMIENTOS DE APERTURA DE GRIETAS Y ENTRE BLOQUES.

Figura 6. Cinta extensiomtrica.Figura 7. Medidor de juntas con sistema mecnico y elctrico. Para el control de MOVS entre puntos prximos en SUP o DENTRO TALUD.SISTEMAS MECNICOS DE LECTURAS:Cinta, Flexmetro y Cinta de convergencia (Distancia > 2 m). Flexmetro se usa para precisiones altas (centsimas de mm).SISTEMAS ELECTRICOS DE LECTURAS:Automotizar los procesos de registros de datos o empleados cuando los puntos a controlar no sean accesibles.

6PRESIONES INTERSTICIALES

Figura 8. Tipos de piezmetros.

Figura 9. Clulas de anclaje.Medidas son elaboradas en el interior del talud, mediante la instalacin de PIEZMETRO o TUBERAS RANURADAS.Nivel del Agua., durante la perforacin como a lo largo de todo el sondeo es de gran importancia, permitiendo determinar el tipo de acufero y sus caractersticas de K y problemas hidrogeol y geotcnicos.N A = N Piezometrico SI es un acufero libre, de alta K, homegneo e isotrpico.Aislar el tramo a ensayar En terrenos poco permeables. Permite la medida de P Intersticiales en varios tramos del sondeo. Menos afectado por los mov. del terreno. Pero es ms caro.El control sobre muros de contencin y fuerzas de anclaje se realiza con la instalacin de clulas de anclaje.Se instala en anclajes para medir las tensiones transmitidas al terreno. Mecnicas: Deformaciones se miden con un computador.Hidraulicas: Elctricas: 7

Tabla 1 : Resumen de la Instrumentacin Geotcnica.

CONTROL DEL MOVIMIENTO Figura 9. Instrumentos de un talud. Ante un caso de deslizamiento Los desplazamientos a medir:Movimientos Horizontales. Dificil de medir (desplazamiento vertical) tpicos en grietas de traccin.Salto de la cabecera del talud. Idea de movimiento absoluto y de Velocidad .Movimientos HZ SUP: En la parte baja del desliz.MOV HZ en SUP y PRF. En la parte media y baja del taludMOV RELATIVOS entre la MASA DESL y un PUNTO ESTABLE de la SUP ROTURA9Rotacionales (slump) Traslacionales

Cada de rocaSuelo y Rx dbil (pizarras)

Planos de estratificacin en Rx sed, niveles de arcilla, planos de foliacin en Rx mtm.

Roca resistente sobreyace a una roca de resistencia bajaEL ROL DEL TIPO DE MATERIAL Tipo y frecuencia de movimientos

EL ROL DE LA INCLINACIN Y LA TOPOGRAFAEl ngulo de inclinacin de la ladera Slope Magnitud de las Fuerzas Motrices> Slope > Fuerza Motriz (Deslizamientos son ms frecuentes en laderas pronunciadas)Tipo de deslizamientos F Topografa

Las cadas de roca y avalanchas de escombros estn asociados con laderas muy pronunciadas.

Flujos de tierra pueden ocurrir en laderas moderadas de solo unos pocos grados de inclinacin

EL ROL DEL CLIMA Y DE LA VEGETACINEl clima controla la naturaleza y alcance de la precipitacin (humedad) Tipo de movimiento

Flujos de tierra, lodo o detritos involucran saturacin de agua

Avalanchas de detritos muy peligrosos ocurren en regiones hmedas en respuesta a tormentas de alta magnitud

El rol de la VEGETACIN es complejo debido a que la vegetacin en un rea es el resultado de varios factores: clima, tipo de suelo, topografa e incendios.

La vegetacin es un factor significante en la estabilidad de laderas por tres razones:

La vegetacin provee cobertura que amortigua el impacto de la cada de la lluvia, lo que facilita la infiltracin de agua en la ladera mientras retarda la erosin grano por grano de la superficie.

La vegetacin tiene sistemas de races que tienden a proveer una cohesin aparente a la tierra.La Vegetacin aade peso a la ladera.

Deforestacin se ha asociado con un incremento de deslizamientos.

> la humedad del suelo> la infiltracin< taza de transpiracin < resistencia y cohesin aparente del suelo (Races arboles talados)

Esto tiende a reducir las fuerzas de resistencia dentro de la ladera, disminuye la estabilidad y aumenta la frecuencia de deslizamientos

EL ROL DEL AGUA El agua est casi siempre directamente o indirectamente involucrado con deslizamientos

Meteorizacin qumica de las rocas; < lentamente su resistencia de traccinErosin por escorrenta y olas ; > SlopeInfiltracin y saturacin; > PesoRapid draw-downLicuefaccin espontanea de sedimentos ricos en arcilla o quick clay.

CASO HISTORICO: PRESA VAIONTItalia; 9/Oct/19632600 victimas(238,000.000 m3 ) 95km/hL= 1.8km; h: 152m

ELEMENTOS ESTRUCTURALES RESISTENTESAumentar la resistencia al corte.Elementos que mejoran la resistencia en la superficie de rotura: pilotes o micropilotes.Elementos que aumentan las fuerzas de rozamiento en la superficie de rotura: anclajes y bulones.

Ejecucin de un micropilote.Partes de un Buln: 1. Cabeza del buln. 2. Apoyo. 3. Tirante. 4. Centrador. 5. Lechada de cementoELEMENTOS ESTRUCTURALES RESISTENTESPANTALLAS DE PILOTES Y MICROPILOTESEstructura continua.Distribucin, longitud y resistencia a esfuerzos bien estudiadas.Dimetro de pilotes: 0.65- 2 m.Dimetro de micropilotes: 12 15 cm.

Reticulado de pilotes en taludesPantalla de micropilotesEjecucin de un micropiloteAtraviesan la zona inestable y se introducen en la estable18ELEMENTOS ESTRUCTURALES RESISTENTESANCLAJESCables o barras de acero sujetas a la zona estable del macizo.Incrementa Tn en la superficie de rotura.Longitud: 15-40 mCapacidad de carga: 60 y 120 ton/anclaje.Pasivos, Activos o Mixtos.Bulones: anclajes pasivos de baja capacidad; L: 3-6m; D: 25-40mm; Carga: 5-15 ton/ buln

Muros y pantallas de pilotes ancladosAnclajes unidos con vigas de hormign armadotrabajan a traccion y proporcionan una fuerza contraria al movimiento.PASIVOS: el anclaje comienza a trabajar al producirse el movimiento del bloque o del terrenoACTIVOS: el anclaje se tensa tras su instalacion hasta su carga admisibleMIXTOS: el anclaje se tensa con una caiga inferior a su caiga admisible19MUROS Y ELEMENTOS DE CONTENCINRefuerza la zona de pie de talud.Muros de contencin:Excavacin del pie de talud para la construccin= >inestabilidadNo evitan deslizamientos en superficies de rotura por encima o por debajo del muro.Muros de sostenimientoSe construyen separados del pie de talud y se rellena el trasds.Muros de revestimientoProtegen el terreno de la erosin Dan un peso al pie del talud: > estabilidadMuro de sotenimiento

20MUROS Y ELEMENTOS DE CONTENCINMUROS DE GAVIONESFlexibles.Malla de acero rellena con escollera.Trabajan a gravedad.Escalonamiento hacia el exterior o interior del talud.Permiten la circulacin de agua.

Muros de gaviones

21MUROS Y ELEMENTOS DE CONTENCINMUROS DE PANTALLAHormign armado.Construidos in situ.Accin estabilizadora similar a la de las pantallas de pilotesElementos continuos.

Proceso de construccin de un muro de pantalla

Zanja excavada para la construccin del muro de pantalla

Muro de pantallaSe construyen en zanjas excavadas por debajo de la superficie del terreno.22MUROS Y ELEMENTOS DE CONTENCINMUROS DE TIERRA ARMADARelleno de suelo.Paramento exterior de hormign armado o chapas metlicas.Bandas o tirantes de metal o de material sinttico, que se anclan al paramento y al talud.

Esquema de un Muro de tierra armada

Muro de tierra armada23MEDIDAS DE PROTECCIN SUPERFICIALEliminar problemas de cada de rocas.Aumentar la seguridad del talud frente a roturas superficiales.Evitar/reducir la erosin y meteorizacin en el frente del talud.Evitar la entrada de agua de escorrenta.

Geotextil

Talud revestido con gunita

24MEDIDAS DE PROTECCIN SUPERFICIALGUNITADOGunita: mortero de cemento, agua y rido de hasta 8 mm)ridos >8mm: hormign proyectado.Espesor total del gunitado: 5-8 cm (varias capas).Refuerzo con malla metlica.Drenajes que atraviesan la gunita.

Proceso de gunitado, con malla metlica.

Talud con gunita.25MEDIDAS DE PROTECCIN SUPERFICIALDESPRENIMIENTO DE BLOQUES:Bulones/ anclajesCables y mallas metlicasEliminacin de bloques sueltos: voladura controlada, cemento expansivo, fragmentacin con martillo picador, palancas.Malla metlica sobre macizo rocoso.Fragmentacion con martillo picador

Desquinche de taludes.Mallas: de doble o triple torsion, a la que se superpone una serie de cablesformando una reticula, anclados a la roca en sus extremos y tensionados.

Deben eliminarse unicamente los bloques adecuados, en caso contrario el efecto puede ser pe !judicial para la estabilizacion de otros bloques en contacto.26

MTODOS DE ESTABILIZACINFig.6. Ejemplo de estabilizacin de un talud mediante un muro de pie, con relleno y drenes californianos. (Oteo. 1995)