taludes. estudio de estabilidad

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ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES Guzmán Fuente Puente ** Breve guía metodológica, sintética y práctica**

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Page 1: Taludes. Estudio de estabilidad

ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE

TALUDESTALUDES

Guzmán Fuente Puente

** Breve guía metodológica, sintética y práctica**

Page 2: Taludes. Estudio de estabilidad

I.- INTRODUCCIÓN

TALUDESESTUDIO DE ESTABILIDAD

Page 3: Taludes. Estudio de estabilidad

ESTUDIO DE TALUDES

El estudio de taludes puede suponer alguno de los siguientes casos

� Estudio y DiseñoProyectar y establecer los ángulos de un talud a Proyectar y establecer los ángulos de un talud a construir

� Análisis de taludes y laderas inestablesEstudio de laderas con problemática y/o riesgo

� Corrección y tratamientoPlantear medidas adecuadas para corregir problemáticas o tratamientos adicionales

Page 4: Taludes. Estudio de estabilidad

II.II.-- METODOLOGÍAMETODOLOGÍA

TALUDESESTUDIO DE ESTABILIDAD

� Trabajos previos� Trabajos previos

� Procesos y tipos de inestabilidad

� Caracterización del talud o ladera

Page 5: Taludes. Estudio de estabilidad

1.1.-- TRABAJOS PREVIOSTRABAJOS PREVIOS

Se realiza un reconocimiento geológico previo del ámbito.

� Descripción generalLocalización de la zona estudiada en el ámbito de la obra, proyecto o estudio y descripción (altura, geometría,

Incluirá:

proyecto o estudio y descripción (altura, geometría, topografía, geomorfología, ...)

� Reconocimiento Geológico-geotécnico previo•Recopilación de información existente•Descripción geológica sintética•Otros: ( superficie afectada, geometría, procesos de inestabilidad, ...)

Page 6: Taludes. Estudio de estabilidad

2.- PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD

A.- CARACTERIZACIÓ� Y CLASIFICACIÓ� DEL PROCESO

Solo en taludes y laderas que manifiesten inestabilidad. Permite prever las actuaciones y medidas para su control en la fase de diseño y construcción.

TMovimiento en masa

Deslizamientos

Flujos y ColadasTIPOS

Movimiento en masa

Desprendimiento de rocas

Subsidencias

ReptacionesMovimientos complejos

Flujos y Coladas

DescalcesVuelcosAvalanchas

Sigue

Page 7: Taludes. Estudio de estabilidad

2.- PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD

A.- CARACTERIZACIÓ� Y CLASIFICACIÓ� DEL PROCESO

Sigue

Page 8: Taludes. Estudio de estabilidad

2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAa.- DESLIZAMIENTOS (1)

Tienen lugar a lo largo de una superficie de deslizamiento interna, de forma aproximada circular y cóncava, alrededor de un eje dispuesto paralelamente al talud . Se pueden dar en suelos y rocas.

�R OTACIO�ALES

Se identifican tres zonas:

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. CARACTERIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN

Se identifican tres zonas:

•Coronación

•Deflación

•Acumulación

(IGME, 1987)

Su velocidad varía de lenta a moderada, y en su desarrollo tiene gran influencia la inclinación de la superficie en el pie del deslizamiento.

Page 9: Taludes. Estudio de estabilidad

2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAEJEMPLOS DE DESLIZAMIE�TOS ROTACIO�ALES

Zona de CORONACIÓN

Zona de DEFLACIÓN

Típica rotura en forma de cuchara y superficie de rotura de talud. La Ería (Oviedo)

Zona de ACUMULACIÓN

LENGUA de deslizamiento

Page 10: Taludes. Estudio de estabilidad

2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAEJEMPLOS DE DESLIZAMIE�TOS ROTACIO�ALES

Zona de CORONACIÓN

Zona de DEFLACIÓN

Típica rotura en forma de cuchara y superficie de rotura de talud. La Ería (Oviedo)

Zona de DEFLACIÓN

Zona de ACUMULACIÓN

Page 11: Taludes. Estudio de estabilidad

2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAEJEMPLOS DE DESLIZAMIE�TOS ROTACIO�ALES.

Detalle del escarpe de coronación principal. Alto del Ortiguero (Cabrales)

Page 12: Taludes. Estudio de estabilidad

2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAEJEMPLOS DE DESLIZAMIE�TOS ROTACIO�ALES.

Deslizamiento rotacional en macizo rocoso muy fracturado

Page 13: Taludes. Estudio de estabilidad

2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAa.- DESLIZAMIENTOS (2)

�TRASLACIO�ALES O PLA�ARES

Condiciones: • Discontinuidades buzando a favor del talud

Rotura y el deslizamiento a favor de un plano de discontinuidad.

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. CARACTERIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN

(IGME, 1987)

• Dirección del plano paralela al talud

• Discontinuidad descalzada por el talud y que penetre en élindividualizando un bloque

• Buzamiento de la discontinuidad mayor que su ángulo de rozamiento interno.

Page 14: Taludes. Estudio de estabilidad

2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAEJEMPLOS DE DESLIZAMIE�TOS PLA�ARES

Disposición favorable de la estratificación para un deslizamiento planar. Subida a Alto de La Espina (Salas)

Page 15: Taludes. Estudio de estabilidad

2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAa.- DESLIZAMIENTOS (3)

�CUÑAS

Condiciones:

Rotura y deslizamiento a favor de dos planos de discontinuidad que se intersectan.

SIMULACIÓN DEL TALUD

• Los dos planos han de aflorar

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. CARACTERIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN

• Deben cumplir también iguales condiciones que para la rotura planar, pero referidas al plano de intersección.

J1

J2

E

CUÑA

TALUD 10/70º

• Los dos planos han de aflorar en la superficie del talud.

Page 16: Taludes. Estudio de estabilidad

2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAEJEMPLOS DE CUÑAS

Cuña a pequeña-mediana escala. Garganta del río Yang-tsé (China).

Page 17: Taludes. Estudio de estabilidad

2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAEJEMPLOS DE CUÑAS

Cuñas a gran escala. Odollo, Sierra de La Cabrera (León)

Page 18: Taludes. Estudio de estabilidad

2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAEJEMPLOS DE CUÑAS

Avalancha de rocas a partir de una cuña de cuarcitas. Izq: Detalle de las discontinuidades. Se observa apertura y pequeño espaciado en las mismas. Crta. Salas-La

Espina

Page 19: Taludes. Estudio de estabilidad

2A1.- MOVIMIENTOS EN MASA

Están relacionados con la presencia de agua en el substrato; son propios de materiales poco consolidados, tipo suelo.

Implican intrínsecamente la pérdida de la estructura original.

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. CARACTERIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN

b.- Flujos y Coladas

original.

•Coladas de barro (“mud flow”)

•Coladas de derrubios (“debris flow”)

> 50% de fracción fina + agua

Page 20: Taludes. Estudio de estabilidad

2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAEJEMPLOS DE COLADAS

Colada. Zona de La Ería (Oviedo)

Page 21: Taludes. Estudio de estabilidad

2A2.- DESPRENDIMIENTOS DE ROCA

Masa separada de un talud mediante una superficie de corte, cuyo recorrido se realiza en gran parte por el aire.

�DESCALCES

�AVALA�CHAS

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. CARACTERIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN

�DESCALCES

�VUELCOS

Juntas que buzan contra el talud y cuyo rumbo es casi paralelo al de la cara del talud.

Page 22: Taludes. Estudio de estabilidad

2A2.- DESPRENDIMIENTOS DE ROCAEJEMPLOS DE VUELCO

Procesos de vuelco. Garganta del río Yang-tsé (China).

Page 23: Taludes. Estudio de estabilidad

2A2.- DESPRENDIMIENTO DE ROCASEJEMPLOS DE AVALA�CHA

Avalancha de rocas en la Garganta del río Yang-tsé (China).

Page 24: Taludes. Estudio de estabilidad

2A3.- SUBSIDENCIA

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. CARACTERIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN

Escalones longitudinales producidos por la subsidencia que desarrolla en la parte superior de un cantil calcáreo.La Eria (Oviedo)

Sigue

Page 25: Taludes. Estudio de estabilidad

2A3.- SUBSIDENCIA ( 2)

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. CARACTERIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN

Sección del cantil calcáreo anterior. La Eria (Oviedo)

Page 26: Taludes. Estudio de estabilidad

2A3.- SUBSIDENCIA ( 3)

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. CARACTERIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN

Fisura kárstica con rellenos arcillosos parcialmente lavados que han provocado una avalancha.Detalle de la anterior

Page 27: Taludes. Estudio de estabilidad

2A4.- REPTACIONES

También conocidas cómo “creep”, se pueden considerar cómo un subtipo de colada de carácter lento, con un movimiento extremadamente lento e imperceptible a favor de la ladera.

• Constituye un agente geomorfológico importante

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. CARACTERIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN

• Constituye un agente geomorfológico importante en la evolución de las laderas templado-húmedas.

• Los coluviones son considerados como las formaciones superficiales en las que la reptación tiene mayor influencia.

Page 28: Taludes. Estudio de estabilidad

2A5.- MOVIMIENTOS COMPLEJOS

En ellos actúan a la vez una combinación de mecanismos

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. CARACTERIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN

Talud de El Viso, Frieres, Autovía Minera.

Page 29: Taludes. Estudio de estabilidad

2A5.- MOVIMIENTOS COMPLEJOSEJEMPLOS

Panorámica del deslizamiento de El Llanón (Salas).Se trata de un deslizamiento planar a gran escala, generado a favor de la estratificación.

Page 30: Taludes. Estudio de estabilidad

2.- PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD

B.- IDE�TIFICACIÓ� DE PROCESOS

1-Estudios de mapas y fotografías aéreas y terrestres, testimonios recogidos, u otro tipo de investigación previa, que facilitarán la localización e identificación de las zonas movidas o inestables .o inestables .

• Evidencias de movimiento

•Reconocimientos complementarios: sondeos, inclinómetros, piezómetros...

2-Reconocimientos de campo tienen como finalidad la identificación del tipo y causas del movimiento :

En el campoFotogeológicasTopográficas

Page 31: Taludes. Estudio de estabilidad

2B1.- EVIDENCIAS DE MOVIMIENTO

Se pueden observar diversas señales y signos que evidencian la existencia de deslizamientos.

•Rupturas de pendientescon acumulación de material al pie

a.- En el Campo (1)

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. IDENTIFICACIÓN

material al pie

Detalle de la zona frontal de acumulación. Deslizamiento de Picullanza (Oviedo)

•Planos inclinados lisosrocosos con aspecto fresco y bloques

Sigue

Page 32: Taludes. Estudio de estabilidad

2B1.- EVIDENCIAS DE MOVIMIENTO

•Bloques caídos al pie de acantilados o escarpes

a.- En el Campo (2)

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. IDENTIFICACIÓN

Fisura kárstica con rellenos arcillosos parcialmente lavados que han provocado una avalancha..

Sigue

Page 33: Taludes. Estudio de estabilidad

2B1.- EVIDENCIAS DE MOVIMIENTO

a.- En el Campo (3)

•Macizos fracturados y meteorizados con bloques y cuñas caídas y deslizadas

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. IDENTIFICACIÓN

Sigue

deslizadas

Page 34: Taludes. Estudio de estabilidad

2B1.- EVIDENCIAS DE MOVIMIENTO

a.- En el Campo (4)

•Presencia de Grietas de tracción

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. IDENTIFICACIÓN

Fisuras de tracción.

Sigue

Page 35: Taludes. Estudio de estabilidad

2B1.- EVIDENCIAS DE MOVIMIENTO

a.- En el Campo (5)

•Cicatrices que evidencien planos de rotura

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. IDENTIFICACIÓN

Sigue

de rotura

•Lóbulos en cuchara en laderas

Page 36: Taludes. Estudio de estabilidad

2B1.- EVIDENCIAS DE MOVIMIENTO

a.- En el Campo (6)

•Hundimientos o subsidencias con grietas de tracción

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. IDENTIFICACIÓN

Sigue

Page 37: Taludes. Estudio de estabilidad

2B1.- EVIDENCIAS DE MOVIMIENTO

a.- En el Campo (7)

•Reptaciones de material blando

•Señales de avalanchas o flujos

•Laderas escalonadas y agrietadas y con escarpes

� IMPORTANCIA DE LAS GRIETAS

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. IDENTIFICACIÓN

Sigue

� Son elementos fundamentales a la hora de identificar e interpretar los deslizamientos.

� En general, delinean en general los límites de la rotura

� IMPORTANCIA DE LAS GRIETAS

� Existen grietas características de los diferentes tipos de movimientos.

Page 38: Taludes. Estudio de estabilidad

2B1.- EVIDENCIAS DE MOVIMIENTOa.- En el Campo (8)

•Árboles, arbustos o postes inclinados a favor de la pendiente

Existen también señales indirectas en vegetación y construcciones:

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. IDENTIFICACIÓN

Sigue

pendiente

•Vegetación caótica con raíces arrancadas y árboles desenterrados y arrastrados.

Árboles migrados. Odollo, Sierra de La Cabrera (León)

Page 39: Taludes. Estudio de estabilidad

2B1.- EVIDENCIAS DE MOVIMIENTO

a.- En el Campo (9)

•Grietas en construcciones, y grietas, hundimientos o

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. IDENTIFICACIÓN

hundimientos o abombamientos en carreteras.

•Presencia de estructuras de sostenimiento (muros, escolleras)

Deslizamiento de Picullanza (Oviedo)

Page 40: Taludes. Estudio de estabilidad

2B1.- EVIDENCIAS DE MOVIMIENTOb.- Fotogeológicas

•Grietas o escarpes en la cabecera del talud

•Abombamientos en el pie del talud

� Rasgos identificativos observables

La fotografía aérea es una de las mejores técnicas para el reconocimiento de deslizamientos e inestabilidades del terreno.

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. IDENTIFICACIÓN

•Abombamientos en el pie del talud

•Topografía “aborregada”, lobulada o “aterrazamientos”

•Masas de terreno cortadas por corrientes de agua

•Topografías cóncavas reflejando la superficie de rotura•Zonas con surgencias de agua•Canales de drenaje abundantes y cercanos•Cámbios en la vegetación por humedades diferentes•...... Etc..

Page 41: Taludes. Estudio de estabilidad

2B1.- EVIDENCIAS DE MOVIMIENTOc.- Topográficas

Determinados rasgos topográficos sirven para la identificación de movimientos del terreno.

•Curvas de nivel formando lóbulos

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. IDENTIFICACIÓN

•Curvas de nivel que se agrupan indicando escarpes

Page 42: Taludes. Estudio de estabilidad

3.- CARACTERIZACIÓN DEL TALUD O LADERA

A.- DESCRIPCIÓ� PARTICULARIZADA

•Ángulos, pendientes, alturas, longitudes y volumen aproximado.

•Rasgos del pie y cabecera del talud, grietas y límites del deslizamiento..

•Profundidad y forma de la superficie de rotura.

B.- GEOLOGÍA E HIDROGEOLOGÍA

Page 43: Taludes. Estudio de estabilidad

C.- LEVA�TAMIE�TO GEOLÓGICO

CARACTERIZACIÓN DEL TALUD O LADERA. LEVANTAMIENTO GEOLÓGICO

3C1.- CARACTERIZACIÓN GEOMECÁNICA DEL MACIZO ROCOSO

• Toma de datos de discontinuidades • Toma de datos de discontinuidades (dirección /ángulo de buzamiento)

• Clasificación geomecánica de macizos: Bieniawski... � índices de calidad: RMR

Page 44: Taludes. Estudio de estabilidad

3C1.3C1.-- CARACTERIZACIÓN CARACTERIZACIÓN GEOMECÁNICA DEL MACIZO GEOMECÁNICA DEL MACIZO ROCOSOROCOSO

Page 45: Taludes. Estudio de estabilidad

A. Parámetros de clasificación y sus ratios Parámetros Escala de valores

1

Resistencia de la

roca intacta

Bajo carga puntual

>10 MPa 4-10 MPa 2-4 MPa 1-2 MPa Para estos valores es preferible la resistencia a

compresión simple A compresión

simple >250 MPa 100-250 MPa 50-100 MPa 25-50 MPa 5-25

MPa 1-5

MPa <1 MPa

Valor 15 12 7 4 2 1 0 R.Q.D. 90%-100% 75%-90% 50%-75% 25%-50% <25% 2 Valor 20 17 13 8 3 Espaciado de las juntas >2 m 0,6-2 m 200-600 mm 60-200 mm <60 mm 3 Valor 20 15 10 8 5 4

Condición de las juntas

Muy rugosas, sin cont inuidad, cerradas,

roca labios sana

Ligeramente rugosa separación <1 mm,

roca labios muy meteorizada

Ligeramente rugosa separación <1 mm,

roca labios muy meteorizada

Esp ejo o falla o relleno de espeso r <5 mm, o juntas abiertas 1-5 mm, juntas continuas

Relleno blando de espeso r >5 mm, o juntas abiertas >5

mm, juntas continuas

Valor 30 25 20 10 0 Flujo en cada 10 m de túnel, o

bien Ninguno <10 l/min 10-25 l/min 25-125 l/min >125 l/min

5

Agua

Relación presión del agua en la junta/tensión principal máxima

0

<0,1

0,1-0,2

0,2-0,5

>0,5 Condiciones

generales Completamente seco Manchas de

humedad Muy húmedo Goteo Flujo de agua

Valor 15 10 7 4 0

B. Ajuste de valores por las orientaciones de las juntas Orientación del rumbo y buzamiento de las

d isco ntinuidades Muy favorable Favorab le Regular Desfavorable Muy desfavorables

Tún eles y minas 0 -2 -5 -10 -12 Valores Cimentaciones 0 -2 -7 -15 -25

Taludes 0 -5 -25 -50 -60

3C1.3C1.--CARACTERIZACIÓN CARACTERIZACIÓN GEOMECÁNICA DEL GEOMECÁNICA DEL MACIZO ROCOSOMACIZO ROCOSO

Taludes 0 -5 -25 -50 -60

C. Determinación de la clas e del macizo rocoso Valor total del R.M.R. 81-100 61-80 41-60 21-40 <20

Clase, Número I II III IV V Descripción Muy bueno Bueno Medio Malo Muy malo

D. Significado de las clases de macizos rocosos Clase, Número I II III IV V

Tiempo de mantenimi. 20 años para 15 m 1 año para 10 m 1 semana para 10 m 10 horas para 2,5 m 30 minu tos para 1 m Cohesión (KPa) >400 300-400 200-300 100-200 <100

Ángulo d e fricción (º) >45º 35º-45º 25º-35º 15º-25º <15º

E. Guías para la clas ificación de las discontinuidades (condiciones)

Longitud de la discontinu idad (persist encia) Valoración

<1 m 6

1-3 m 4

3-10 m 2

10-20 m 1

>21 m

Separación (apertura) Valoración

Ninguna 6

<0,1 mm 5

0,1-1,0mm 4

1-5 mm 1

>5 mm 0

Rugosidad Valoración

Muy rugosa 6

Rugosa 5

Levemente rugosa 3

Suave 1

Lisa 0

Relleno (gouge) Valoración

Ninguno 6

Relleno duro 4

Rell.. duro. >5mm 2

Relleno blando 2

Relleno muy blando 0

Meteorización Valoración

No meteoriz. 6

Suav. meteo r. 5

Modera. meteo riza. 3

Altam. mete. 1

Descomp uesto 0

F. Orientaciones relativas entre las juntas y el eje de la cavidad Rumbo perpendicular al eje del túnel Rumbo p aralelo al eje del túnel

Buzamiento 45-90º Buzamiento 20-45º Buzamiento 45-90º Buzamiento 20-45º Muy favorable Favorable Muy favorable Regular

Dirección contra b uzamiento 45-90º Dirección contra b uzamiento 20-45º Buzamiento 0-20º (Independien te del ru mbo) Regular Desfavorable Regular

Tabla 1.- Sistema de clasificación geomecánico Rock Mass Rating (RMR), Bieniawski (1989)∗

Page 46: Taludes. Estudio de estabilidad

3C1.3C1.-- CARACTERIZACIÓN GEOMECÁNICA DEL MACIZO CARACTERIZACIÓN GEOMECÁNICA DEL MACIZO ROCOSOROCOSO

Page 47: Taludes. Estudio de estabilidad

III.III.-- ESTUDIO DE ESTUDIO DE ESTABILIDADESTABILIDAD

TALUDESESTUDIO DE ESTABILIDAD

� Datos de partida

� Cálculo de estabilidad:

En los proyectos de carreteras este análisis ha de realizarse

sistemáticamente en todos los taludes rocosos del trazado

Page 48: Taludes. Estudio de estabilidad

3A1.3A1.-- TALUDES ROCOSOSTALUDES ROCOSOS ESTRUCTURA DEL MACIZO ROCOSO

3A.- DATOS DE PARTIDA

•Familias de discontinuidades

•Azimut del talud

Page 49: Taludes. Estudio de estabilidad

3A1.3A1.-- TALUDES ROCOSOSTALUDES ROCOSOS

• 1- Ensayo de cortedirecto en rocas

• 2- Ensayo de inclinación("Tilt test")

PARÁMETROS GEOTÉC�ICOS

Á"GULO DE ROZAMIE"TO I"TER"O φ

• 3-Índices de laclasificacióngeomecánica.

• 4-Bibliografía. Tablas.

Ensayo “Tilt-test” (Barton, 1971)φr = φb – JRC · log(JCS/σn)

DE"SIDAD• 1- Ensayo de densidad y

humedad natural enlaboratorio.

• 2-Bibliografía.

Page 50: Taludes. Estudio de estabilidad

3A1.3A1.-- TALUDES ROCOSOSTALUDES ROCOSOS

• 1- Ensayo de resistencia a lacompresión simple conmedida de deformacioneslongitudinales ytransversales.

PARÁMETROS GEOTÉC�ICOS

RESISTE"CIA A LA COMPRESIÓ" SIMPLE LOCALIZACIO�:

48 48 48 49 49 49 49 50 51 51

41 44 44 45 45 45 45 46 46 47

29 30 30 30 30 30 31 31 31 32

CORRECCIO�ES

ELEME�TO I�VESTIGADO:

LITOLOGÍA

-90º

-90º

2,6 1425,6

�o hay rebote7,00-8,00Margas arenosas

Caliza masiva 1,25-6,75

2,5

Agosto 2001FECHA :

INCLINACIÓN Corrección JCS(Kg/cm2)

S-1 y S-2

50ValorREBOTE

0DUREZA SCHMIDT

Actuación

S-1

S-2

S-2

PROFU�DIDAD DENSIDAD

PROYECTO:

ESTACIÓ� :

S-2

OBSERVADOR:

Calizas y margas 5,80-7,00 -90º 2,5 0 31 492,0

Calizas frescas 5,5 -90º 2,6 0 45,8 1142,6

transversales.• 2- Ensayo de resistencia a la

compresión simple uniaxial.• 3- Ensayo con el martillo

Schmidt.• 4- Bibliografía.

PARÁMETROS HIDROGEOLÓGICOS

Coeficiente de presión intersticial ru: aproximación a la altura alcanzada por el agua en el talud.

Page 51: Taludes. Estudio de estabilidad

3A2.3A2.-- SUELOSSUELOS

• 1- Ensayo triaxial.

• 2- Ensayo de corte directo (UU, CU, CD).

• 3- φ por correlaciones con SPT o con la plasticidad (cohesivos).

• 4- Medidas de penetrómetro y molinete de mano� Cu

PARÁMETROS GEOTÉC�ICOS

Á"GULO DE ROZAMIE"TO I"TER"O φ Y COHESIÓ" C

• 5- Bibliografía.

DE"SIDAD

• 1- Ensayo de densidad y humedad natural en laboratorio.

• 2- Bibliografía.

PARÁMETROS HIDROGEOLÓGICOS

Coeficiente de presión intersticial ru o el nivel freático.

Page 52: Taludes. Estudio de estabilidad

3B1.3B1.-- MÉTODOS DE CÁLCULOMÉTODOS DE CÁLCULO3B.- CÁLCULO DE ESTABILIDAD

MÉTODOS DE CÁLCULO

ANÁLISIS CINEMÁTICO(Proyección estereográfica)

EQUILIBRIO LÍMITE ELEMENTOS FINITOS

Sólo en rocas

MÉTODO DEL CÍRCULO DE ROZAMIENTO(Ábacos)

MÉTODOS ANALITICOS(Factor de seguridad)

ROTURA GLOBAL CIRCULAR(Factor de seguridad)

MÉTODO DE LAS DOVELAS

Resultado final

Resultado final

Resultado final

Resultado final

Resultado final

Page 53: Taludes. Estudio de estabilidad

3B1.3B1.-- MÉTODOS DE CÁLCULOMÉTODOS DE CÁLCULO

A�ÁLISIS CI�EMÁTICO DE MACIZOS ROCOSOS

3B.- CÁLCULO DE ESTABILIDAD

PROYECCIÓ" ESTEREOGRÁFICA

• 1. Deslizamiento planar.

• 2. Deslizamiento en cuña.

• 3. Rotura por vuelco o“toppling”.

Page 54: Taludes. Estudio de estabilidad

3B1.3B1.-- MÉTODOS DE CÁLCULOMÉTODOS DE CÁLCULO

A�ÁLISIS CI�EMÁTICO DE MACIZOS ROCOSOS

Page 55: Taludes. Estudio de estabilidad

A�ÁLISIS CI�EMÁTICO DE MACIZOS ROCOSOSPROYECCIÓ� ESTEREOGRÁFICA (EJEMPLO: Dips).

DESLIZAMIE"TO PLA"AR

- Fuera del “cono friccional” polar y dentro del “daylight envelope”del talud.

Page 56: Taludes. Estudio de estabilidad

A�ÁLISIS CI�EMÁTICO DE MACIZOS ROCOSOS

PROYECCIÓ� ESTEREOGRÁFICA (EJEMPLO: Dips).

VUELCO

- El cono externo: el ángulo de “tolerancia” por vuelco.- ángulo del “talud friccional” = ángulo del talud – ángulo de rozamiento interno

Page 57: Taludes. Estudio de estabilidad

A�ÁLISIS CI�EMÁTICO DE MACIZOS ROCOSOS

PROYECCIÓ� ESTEREOGRÁFICA (EJEMPLO: Dips).

CUÑAS

- - dos planos se intersecten y estén dentro del cono friccional ecuatorial y haciafuera del plano que representa el talud.

Page 58: Taludes. Estudio de estabilidad

A�ÁLISIS CI�EMÁTICO DE MACIZOS ROCOSOSA�ÁLISIS GLOBAL �UMÉRICO (EJEMPLO: Programa

informático de Leung y Kheok (1987):

Page 59: Taludes. Estudio de estabilidad

A�ÁLISIS POR EQULIBRIO LÍMITE E� MACIZOS ROCOSOS

• Obteniendo un factor deseguridad al deslizamientocon:

� • Geometría del talud.

� • La dirección de

EJEMPLO Métodos analíticos en rocas: Swedge:

CUÑAS

� • La dirección debuzamiento y buzamiento yposible grieta de tracción.

� • La cohesión y el ángulo defricción de cada plano dejunta.

Page 60: Taludes. Estudio de estabilidad

3B1.3B1.-- MÉTODOS DE CÁLCULOMÉTODOS DE CÁLCULOMÉTODOS DE EQUILIBRIO LÍMITEMÉTODOS DE EQUILIBRIO LÍMITE

CÁLCULO DE ESTABILIDAD E� SUELOS:Rotura global del talud en forma circular.

3B.- CÁLCULO DE ESTABILIDAD

1.- MÉTODO DE LAS REBA"ADAS O DOVELAS

Sistema de fuerzas actuantes en una rebanada.2.- ÁBACOS

Método del círculo de rozamiento (estabilidad global de la masa de terreno)� ábacosque proporcionan un límite inferior del factor de seguridad.

Ej.: ábacos de Hoek y Bray (1977), Taylor, Huang...

Page 61: Taludes. Estudio de estabilidad

CÁLCULO DE ESTABILIDAD E� SUELOS

(EJEMPLO: programa Slide )

DATOS:∗ Cohesión, ángulo de rozamiento y peso específico de los terrenos.∗ Geometría del talud � Modelización.∗ Nivel freático.

Resultado: factor de seguridad de los posibles círculos.

Gran cantidad de criterios como los de Mohr-Coulomb, Hoek y Brown.... Varios métodos de cálculo: Bishop, Jambu, Ordinario, GLE, Spencer...etc.

Page 62: Taludes. Estudio de estabilidad

CÁLCULO DE ESTABILIDAD E� SUELOS

(EJEMPLO: programa Slide )

Page 63: Taludes. Estudio de estabilidad

3B1.3B1.-- MÉTODOS DE CÁLCULOMÉTODOS DE CÁLCULOMÉTODOS DE EQUILIBRIO LÍMITEMÉTODOS DE EQUILIBRIO LÍMITE

CÁLCULO DE ESTABILIDAD E� MATERIALES DE TRA�SICIÓ�:

3B.- CÁLCULO DE ESTABILIDAD

Utilizar las teorías de Mecánica del Suelo�Análisis de equilibrio límiteutilizando el método de Hoek y Brown.

Parámetros de Hoek y Brown (m y s) ó Mohr-Coulomb equivalentes (φy c), utilizando el índice RMR89´� índice GSI +(σci+ mi, triaxial o tablaa continuación) � cohesión del macizo, fricción y resistencia del mismo.Ajuste mediante programas (Ej. RocLab®)

Page 64: Taludes. Estudio de estabilidad

CÁLCULO DE ESTABILIDAD E� MATERIALES DE TRA�SICIÓ� Tabla valores mi (Hoek et al., 1996)

Page 65: Taludes. Estudio de estabilidad

CÁLCULO DE ESTABILIDAD E� MATERIALES DE TRA�SICIÓ� Ajustes con RocLab®

Page 66: Taludes. Estudio de estabilidad

CÁLCULO DE ESTABILIDAD E� MATERIALES DE TRA�SICIÓ�

(EJEMPLO: programa Slide )

Page 67: Taludes. Estudio de estabilidad

3B2.3B2.-- ANÁLISIS RETROSPECTIVO (“BACK ANALYSIS”) DE LA ANÁLISIS RETROSPECTIVO (“BACK ANALYSIS”) DE LA INESTABILIDADINESTABILIDAD

3B.- CÁLCULO DE ESTABILIDAD

Permite ajustar, por tanteo:

• Las hipótesis previas• Las hipótesis previas

• Los parámetros resistentes de los materiales

• Los métodos de cálculo utilizados

Page 68: Taludes. Estudio de estabilidad

3B3.3B3.-- EL FACTOR DE SEGURIDAD EL FACTOR DE SEGURIDAD

3B.- CÁLCULO DE ESTABILIDAD

FS: cociente entre la resistencia al corte en la superficiede deslizamiento y la necesaria para mantener elequilibrio estricto de la masa deslizadaequilibrio estricto de la masa deslizada(I.G.M.E.,1987)� Margen de confianza

Cálculo por tanteos sucesivos (FS de 1,5 en taludes decarreteras).

Page 69: Taludes. Estudio de estabilidad

IV.IV.-- MEDIDAS DE MEDIDAS DE CORRECCIÓN Y CORRECCIÓN Y

ESTABILIZACIÓNESTABILIZACIÓN

TALUDESESTUDIO DE ESTABILIDAD

ESTABILIZACIÓNESTABILIZACIÓN

� Modificación de geometría

� Drenaje

� Elementos resistentes

� Correcciones superficiales

Page 70: Taludes. Estudio de estabilidad

• Rebaje del ángulo del talud hasta el considerado en el cálculo de estabilidad, a veces acompañados de otros modificaciones

4A.-Correcciones por modificación de la geometría de la excavación

veces acompañados de otros modificaciones geométricas (bermas...etc.).

Page 71: Taludes. Estudio de estabilidad

4B.-Correcciones por drenaje

- Drenajes superficiales: Zanjas drenantes.

- Drenaje profundo:• Drenes horizontales (californianos)

• Pozos verticales

• Galerías de drenaje• Galerías de drenaje

• Zanjas profundas con relleno drenante.

Page 72: Taludes. Estudio de estabilidad

4C.-Correcciones por elementos resistentes

4C1.4C1.-- ANCLAJES Y BULONADOS ANCLAJES Y BULONADOS

4C2.4C2.-- PILOTESPILOTES

4C3.4C3.-- MUROS PANTALLA, ...etc.MUROS PANTALLA, ...etc.

Page 73: Taludes. Estudio de estabilidad

4C.-Correcciones por elementos resistentes

4C4.4C4.-- MUROSMUROS (Ejemplo: MUROS DE ESCOLLERA COLOCADA)(Ejemplo: MUROS DE ESCOLLERA COLOCADA)

Escollera de revestimiento, sostenimiento y contención

Page 74: Taludes. Estudio de estabilidad

4C.-Correcciones por elementos resistentes

4C4.4C4.-- MUROSMUROS (Ejemplo: MUROS DE ESCOLLERA COLOCADA)(Ejemplo: MUROS DE ESCOLLERA COLOCADA)

Suelos granulares� “Recomendaciones para el diseño yconstrucción de muros de escollera en obras de carretera”(Mº de Fomento, 1998, en revisión actualmente)Cohesivos� método de las dovelas:

Page 75: Taludes. Estudio de estabilidad

4D.-Correcciones superficiales

- Mallas y Redes de cables de acero (RCA) (Ej:malla de alambre de triple torsión colgada(MTTC))

Page 76: Taludes. Estudio de estabilidad

4D.-Correcciones superficiales

- Pantallas: Dinámicas y Rigidas

Page 77: Taludes. Estudio de estabilidad

- Revegetación

- Gunitado

- Otros (Refuerzos de hormigón...)

4D.-Correcciones superficiales