Deslizamientos via a Barranca1

7/28/2019 Deslizamientos via a Barranca1

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Jaime Surez Daz erosion.com.co

Presentacin preparada con la colaboracin del grupo de investigacin enGeotecnia de la Maestra en Geotecnia de la Universidad Industrial de


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Desde el inicio de la construccin se presentarondeslizamientos de todo tipo.

Fuente :Investigacin dela Procuradurageneral de laRepblica sobre

la carreteraBucaramangaBarrancabermeja.


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El 1964 se present el primer gran deslizamiento

Referencia: EtaLtda (1970-1971).Reconocimientogeolgico y anlisisde estabilidad yvariantes:

Portugal LaParroquia,Capitancitos-Aguablanca y CaoSeco-Aguablanca,carretera

Bucaramanga San Vicente,Ministerio deObras Pblicas,Fondo VialNacional,

Bucaramanga.Referencia: Jaun de Dios Zamora los problemas geotecnicos dela via Bucaramanga Barrancabermeja Tesis de grado UIS 1980.


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El trazado original

segua una linea dependiente desde laAzufrada hasta laquebradaSantamara.

Sin embargo despus

de construir laexplanacin y lasobras de arte sedesliz en un tramode aprox. 2 KMS.

Un tramo de 4Kilmetros tuvo que

ser abandonado.

Deslizamientocoluvin 2 en 1964

Variante

Se construy una variante de mas de 5 kilmetros bordeando el coluvinde cao seco , bajando al aluvin de Mata de Cacao y empatando cerca a

la Santamara


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Foto 1997

Corredor de via abandonada en 1964

Via actual


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En 1964 el ministerio de obras pblicas y lagobernacin de Santander abandonaron cuatrokilmetros de explanacin con su afirmado y latotalidad de las obras de arte.

Una de las obras que seabandonaron en 1964


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4kilmetros de explanacin abandoanda de aprox.10 metros de ancho

En las fincas se encuentra el testigo de lo quefue la via abandonada en 1964


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Con sus respectivas obras de arte.

Actualmente cubiertas por la vegetacin


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La gran preocupacin es que ese corredor donde seperdieron las inversiones, es aproximadamente elmismo corredor por el cual Isagen est construyendola via Sustituva del proyecto Hidrosogamoso.

Via sustitutiva


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En el Invierno de 1967 se desliz el coluvin de Larenta - La leona, desde La Azufrada hastaCapitancitos.

Existe un cortometraje en blanco y negro sobre estafalla.

Las caractersticas del deslizamientode 1967 son muysimilares a las del deslizamiento de 2010. Sin embargo hay quetener en cuenta que el deslizamiento de 1967 afect unalongitud de via significativamente mayor (Aprox. 4 kilmetros).


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Sssssss

Leamos con detenimiento algunos de los apartes de la investigacin realizadaen el ao 1967


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La preocupacin era que las variantes que se proponan en esemomento eran por la margen izquierda de la quebrada Aguablanca,

la cual sera inundada por un eventual proyecto hidroelctrico.


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En 1968 y 1969 se presentaron los resultados de unestudio de una misin Alemana.

En este trabajo participaron:

K. Grimme

Claus CaninenbergJuan MonteroJuan B. Alzate

Una de las recomendaciones fu la construccin de unavariante Portugal- La Parroquia Cao Seco


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Referencia: Budessanstalt Fuer Bodenforshung-MOP (168-1969).Recomendaciones finales sobre estabilizacin. Carretera Bucaramanga

Barrancabermeja, Sector Bucaramanga Ro Sogamoso, Repblica Federal deAlemania y Ministerio de Obras Pblicas, Bogot.

Referencia: Juan de Dios Zamora los problemas geotecnicos de la via BucaramangaBarrancabermeja Tesis de grado UIS 1980.


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Variante propuesta por elMOP, sugerida por la misin

alemana y estudiada porETA Ltda

Referencia: Eta Ltda (1970-1971).Reconocimiento geolgico yanlisis de estabilidad y

variantes: Portugal LaParroquia, Capitancitos-Aguablanca y Cao Seco-Aguablanca, carreteraBucaramanga San Vicente,Ministerio de Obras Pblicas,

Fondo Vial Nacional,Bucaramanga.


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Referencia: Eta Ltda (1970-1971). Reconocimiento geolgico y anlisis de estabilidady variantes: Portugal La Parroquia, Capitancitos-Aguablanca y Cao Seco-

Aguablanca, carretera Bucaramanga San Vicente, Ministerio de Obras Pblicas,Fondo Vial Nacional, Bucaramanga.


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Referencia: Eta Ltda (1970-1971). Reconocimiento geolgico y anlisis de estabilidady variantes: Portugal La Parroquia, Capitancitos-Aguablanca y Cao Seco-Aguablanca, carretera Bucaramanga San Vicente, Ministerio de Obras Pblicas,Fondo Vial Nacional, Bucaramanga.


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E. Maughan(Ingeominas 1968)propuso otra

variante

Referencia: Edwin K. Maughan(1969). Deslizamientosdestructivos y sus relacionesgeolgicas en la vecindad de la

hacienda La Renta al oeste deLebrija, Deparamento deSantander. Servicio geolgico delos Estados Unidos e InstitutoNacional de InvestigacionesGeolgico-Mineras, Bogot.


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E. Maughan (Ingeominas 1968)

Referencia: Edwin K.Maughan (1969).

Deslizamientosdestructivos y susrelaciones geolgicasen la vecindad de lahacienda La Renta aloeste de Lebrija,

Deparamento deSantander. Serviciogeolgico de losEstados Unidos eInstituto Nacional deInvestigaciones

Geolgico-Mineras,Bogot.

Referencia: Jaun de Dios Zamora los problemas geotecnicos de la via Bucaramanga

Barrancabermeja Tesis de grado UIS 1980.


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A lo largo de varioskilmetros de via se

construyeron subdrenesde zanja

1983


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A medida que se iban presentando nuevas fallas se iban implementandonuevas obras.

Hay decenas de informes tcnicos de diferentes consultores. Lamayora de los diseos se construyeron.

A pesar de las grandes inversiones en obras de estabilizacin losmovimientos han continuado y la carretera se ha deslizado en variasocasiones.

La mayora de obras han sido destrudas por los movimientos.


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Referencia: Geocolombia Ltda

(1975). Estudios tcnicos para larecuperacin del sector Portugal Ro Sogamoso carreteraBucaramanga Barrancabermeja,Divisin de estudios y diseos,Ministerio de Obras Pblicas,

Bogot.


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Ao 1983

Despus de 1975 en repetidas ocasiones se ha deslizado la via.


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Torre 42 en el ao 1983

Las torres elctricas han sido destrudas en varias ocasiones


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El poliducto Barranca Bucaramanga ha sido afectadoy en varias ocasiones se ha roto


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Movimientos evidentes Diciembre 13 2010


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El mismo sitio en diciembre 17 2010


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El mismo sitio en diciembre 22 2010


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Inicio del deslizamiento Diciembre 13 2010


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Diciembre 17


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Deslizamiento de La Leona 2010

Diciembre 20


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Deslizamiento de La Leona 2010


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Torre destruda diciembre de 2010


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La Corona superior del deslizamiento se encuentra aproximadamente unkilmetro arriba de la via Bucaramanga Barrancabermeja.

Empozamiento


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Escarpes de falla aproximadamente unkilmetro arriba de la via BucaramangaBarrancabermeja


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Que hacemos ? Que hacemos ?Hidrosogamoso va a inundar varios kilmetros de lavia actual y por ley deben reponer la via inundada.


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aAAAAAA

Isagen pudo haber escogido una alternativa de via sustitutiva por fuerade las areas inestables. Sin embargo, con el visto bueno de INVIAS , se

escogi una via sobre los coluviones.

La via sustitutiva de Isagen sigue aproximadamente el


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g g palineamiento de la via que fue abandonada en 1964 porproblemas graves de deslizamientos del coluvin de Matade Cacao.

Estamos repitiendo una via que ya se desliz y tuvo que ser abandonada.

La via sustitutiva pasa por los cuatro coluviones


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12

3

4

La leona

Mata decacao

Linderos

Santamaria

La via sustitutiva pasa por los cuatro coluvionesinestables

Y conecta en el deslizamiento 2010 en el Coluvin de La

Leona


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Banderola via sustitutiva deIsagen en el coluvin de La Leonacerca a la entrega a la via deINVIAS

Deslizamiento 2010


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Los movimientos en la parte alta del coluvin de Mata


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Los movimientos en la parte alta del coluvin de Matade cacao por donde va a pasar la via sustitutiva deIsagen

Foto 1997


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La parte media-alta de la quebrada Mata de cacao, presenta

movimientos de flujo de lodos y detritos de espesor variable. Estosmateriales saturados conforman abanicos , los cuales vandeslizando lentamente sobre el rea semiplana y deslizan en formade avalanchas sobre los escarpes produciendo un fenmeno demovimiento progresivo hacia abajo. .


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Flujos de gran magnitud en la orilla izquierda de laQuebrada Mata de Cacao, por donde va a pasar la viaque est construyendo Isagen.

Los movimientos en el coluvin de Mata de cacao son de gran( )


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magnitud (Decenas de millones de metros cbicos) ycontinuos en el tiempo

Foto 1997

Formacin deempozamientos

El Puente Mata de Cacao esta proyectado sobre el


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El Puente Mata de Cacao esta proyectado sobre elcoluvin en movimiento en un sitio muy cercano adonde fall el puente en 1964 y se tuvo que abandonarese corredor vial.

b d d


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Puente quebrada Mata de Cacao

Depsito coluvial enmovimiento

l l b C S


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Igualmente el Puente sobre Cao Seco

P C S


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aAAAAAA

Puente Cao Seco

Depsitocoluvial


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En la parte alta del coluvin de Santamara se observan evidenciasde movimientos fuertes

Una situacin similar se presenta en el coluvin de laquebrada Santamaria

Con grietas en el suelo


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Con grietas en el suelo


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Parte intermedia delcoluvin de Santamaria

Movimiento 2010

Hacia abajo los movimientos son mas fuertes.


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Grietas en la parte intermedia del coluvin deSantamara


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Zoom de la banderola de la via


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Zoom de la banderola de la viasustitutiva de Isagen

En este sector que se est moviendo se van a colocar dos puentes de laia s stit ti a


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Puente 1 Quebrada Santamaria

20 metros

via sustitutiva.

La informacin de Isagen muestra que los puentes van a construirse sobrela zona inestable con espesor de coluvin de hasta 20 metros.


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Puente 2 Quebrada Santamara

Igual situacin se presenta con los dems puentes y con la mayor partedel alineamiento de la via

Puentes nuevos Quebrada Santamaria


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aAAAAAA

Puentes nuevos Quebrada Santamaria

Embalse

Nivel del embalse


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Nivel del embalse

Y este coluvin en movimiento va a ser saturadopor el embalse abajo de la via


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Histricamente este coluvin ha tenido granmovilidad


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Nivel del embalse

Lmite superior del coluvin

Via sustitutiva

Recordemos el ejemplo de lo que pas con el puente


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sobre la quebrada La Leona en un coluvin similar, ysin embalse.

El embalse satura el pi de los cuatro coluvionest i i t


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que estn en movimiento.

12

3

4

La leona

Mata decacao

Linderos

Santamaria

Convencin coluviones:

Tenemos preocupacin que los coluviones se puedan desplazar enforma masiva como ocurri en la presa de Vajont en 1963


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Antes de la fallaObserve la geomorfologa

forma masiva como ocurri en la presa de Vajont en 1963.

Vajont Italia 1963


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Aaaa

Despus de la falla


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Efectos de la falla en Vajont:

En ese momento el embalse contena 115 millones de m3 de agua.

La onda ascendi destruyendo el pueblo de Casso a 260 metros porencima del nivel del embalse, y pas 245 metros por encima del nivelde la cresta de la presa.

La ola baj por el rio y destruy los pueblos de fLongarone, Pirago,Villanova, Rivalta y Fae.

Murieron 2500 personas.

O como ocurri en la presa de las tres gargantas en China.


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Deslizamiento de Qianjiangping - Julio 14, 2003


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Al llegar el nivel de agua a 135 metros, la laderaempez a deformarse y se activ un deslizamiento degran magnitud.


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AaaaEl deslizamiento ocurriun mes despus de que elembalse lleg al nivel 135


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Aaaa

El deslizamiento tiene una longitud de 1200 metros y un ancho de 1000

metros y se movi 250 metros en la direccin S45E. El espesor de la masaes de 20 metros en promedio siendo mas delgada en la parte alta y masgruesa en la parte baja. Murieron 24 personas. Se gener onda de 30 mtsde altura.

Referencia:


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Volumen deslizado : 24 millones de metros cbicos

Diferencia del pi a la corona: 340 metros incluyendo la partesumergida del movimiento.


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El talud se consideraba estable y por esa razn no sehaba programado la evacuacin de los habitantes del


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El pueblo tuvo que ser relocalizado despus de la ocurrencia del

deslizamiento

haba programado la evacuacin de los habitantes delpueblo de Shazhenxi.

Deslizamiento de Aratozawa en el Japn


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Fukuoka atribuye el deslizamiento al ascenso del nivel freticorelacionado con el embalse, aunque el movimiento fue activado por

un sismo.

El deslizamiento alcanz 1.2 Km de largo, 800 metrosde ancho y 50 metros de profundidad para 60 millones

de m3.

Deslizamiento de Aratozawa en el Japn


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Despues de lleno el

embalse, un sismoactiv el deslizamiento

Antes

Despues


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La cabeza del deslizamiento se movi 300 metros


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Es muy frecuente que se activen grandes deslizamientos en el llenado deembalses cuando las laderas del embalse estn conformadas por


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Deslizamiento embalse Montesei Italia

coluviones inestables.


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1940: Grand Coulee Dam, Columbia river EE. UU. Ensuelos glacio-fluviales.

1976: Downie Slide. Columbia River Vancouver Canada.

Reactivacin de un deslizamiento prehistrico.

1981: San Luis Dam, Monterrey County California.


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Ablandamiento del suelo arcilloso por lasaturacin.

Aumento de la presin de poros y disminucin dela resistencia al cortante.

Sismicidad inducida en las fallas cercanas al

embalse.


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Al desembalsarse se quita en forma rpida elconfinamiento producido por el embalse, mientrasel suelo se mantiene saturado y con presionesaltas de poros.


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Los deslizamientos en embalses son generalmentemuy destructivos, porque involucran volumenesmuy grandes de material y pueden desarrollargrandes velocidades (Schuster - 1979).


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En el deslizamiento de Vajont (Italia) la ola alcanzuna altura de mas de 250 metros. El deslizamientoinvolucr 260 millones de m3.

En el deslizamiento de Qianjiangping (China) la ola

alcanz una altura de mas de 30 metros. Eldeslizamiento involucr 24 millones de m3 y fue develocidad moderada.

El deslizamiento de Gilbert Inlet en Alaska produjo unaola de de 530 metros. El deslizamiento involucr 30millones de m3 y fue de una velocidad muy grande.

La altura de la ola es mayor en deslizamientos de roca, debido a que

alcanzan mayores velocidades


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Modelacin matemtica de la altura de la ola


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FLOW-3D provides amethod of simulating thisscenario in threedimensions by computinga fully-coupledinteraction between thesliding land mass and thewater.

Las olas causadas por deslizamientos en embalses se identificancomo Tsunamis en tierra firme.


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Landslides into Lake Roosevelt in eastern Washington generated numerous tsunamisfrom 1944 to 1953 after Grand Coulee Dam created the lake on the Columbia River.Most tsunamis generated large waves (30 to 60 feet in height) that struck the oppositeshore of the lake, with some waves observed miles from the source.

April 1944 - A four-to-five million cubic yard landslide from Reed Terrace generated a

30-foot wave, 5,000 feet away on the opposite shore of the lake about 98 miles aboveGrand Coulee Dam. April 1952 A 15 million-cubic-yard landslide three miles belowthe Kettle Falls Bridge created a 65-foot wave that struck the opposite shore of thelake. People observed some waves six miles up the lake.February 1953 A series of landslides about 100 miles upstream from Grand CouleeDam generated a number of waves that crossed the lake and hit the opposite shore 16

feet above lake level. On average, observed waves crossed the 5,000-foot-wide lake inabout 90 seconds.April-August 1953 Landslides originating in Reed Terrace caused waves in the lakeat least 11 different times. The largest wave to hit the opposite shore was 65 feet highand observed six miles away. Velocity of one of the series of waves was about 45 milesper hour.

"Inland Tsunami" at Lake Roosevelt NationalRecreation Area Wasn't the First of Its Kind


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La mayora de los deslizamientosa (50%) se hanactivado durante el llenado y algunos (30%) conel desembalse.(Schuster 1979)

Generalmente los deslizamientos ocurren en los

primeros tres aos despus del llenado.

La mayor parte de deslizamientos ocurren en el llenado y en losdescensos rpidos


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La reactivacin de deslizamientos antiguos se iniciacon la rotura en la parte posterior de las gradas en el


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con la rotura en la parte posterior de las gradas en elbasamento del deslizamiento

L d li i t d l


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Deslizamiento de Recice Czechoslovakia

Los deslizamientos son muy comunes cuando losmantos rocosos buzan hacia el embalse

Deslizamiento de Recice Czechoslovakia


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Aaaa

Presa de Polyphyton , Grecia


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Fujita (1977) explic algunos de los mecanismos queproducen la falla al llenado de un embalse.


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1. Ablandamiento al saturarse:El deslizamiento se inicia al perderse la resistencia en


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pel pi del deslizamiento debido a la saturacincausada por el embalse. El fenmero progresa hacia

arriba de la ladera y finalmente se produce elmovimiento de la totalidad de la masa. (Fujita 1977)


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El ablandamiento se manifiesta principalmente enlas propiedades fsicas de los materiales de rellenoen fracturas y planos de falla en rocas.

El material de relleno puede tener un efecto dedebilitamiento debido al aumento de contenido deagua.


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El suelo de relleno de las discontinuidades puede

cambiar del estado slido al plstico, y an alestado lquido.

El ablandamiento reduce la resistencia al cortantey especialmente la cohesin.


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Al saturarse el pi de la ladera, se represa el agua subterrneahacia arriba. Si hay suficiente agua subterrnea, el suelo pierde suestabilidad y se producen los deslizamientos. (Fujita 1977)

Al llenarse el embalse los niveles freticos aumentan a todo lolargo de la ladera (Fujita 1977)


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La presin hidrulica genera un cambio en laresistencia interna del talud.

5. Estado de resistencia residual en el momento dellenado del embalse si se trata de deslizamientos pre-


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llenado del embalse, si se trata de deslizamientos pre-existentes.

En deslizamientos activos o dormidos la resistencia delsuelo en la superficie de falla pre-existente seencuentra en niveles cercanos a la resistencia residual.


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a. Taludes con depsitos gruesos de coluvin.b. Areas de rocas lodosas, muy meteorizadas y

geolgicamente complejas.

c. Areas de esquistos

d. Taludes formados sobre buzamientosestructurales

e. Taludes asociados con anticlinales.

Deben estudiarse en especial las siguientescaractersticas (Fujita, 1977):


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Deslizamientos via a Barranca1

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