Edificaciones_sobre_taludes1

7/31/2019 Edificaciones_sobre_taludes1

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Jaime SuJaime Surez Drez Daz Universidad I ndust rial deaz Universidad I ndust rial de santandersantanderBucaramangaBucaramanga -- ColombiaColombia

COMPORTAMI ENTO DE EDI FI CACI ONESCOMPORTAMI ENTO DE EDI FI CACI ONESSOBRE TALUDESSOBRE TALUDES


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1.1. Efectos negat ivos de la edif icaciEfectos negat ivos de la edi f icacin sobre el taludn sobre el t alud

2. Capacidad de sopor te de los suelos2. Capacidad de sopor t e de los suelos

3. Esfuerzos de t ensi3. Esfuerzos de t ensin y agrietamient os en la coronan y agrietamient os en la corona

4. Variaci4. Variacin del mn del m dulo de deformacidulo de deform acin cerca al t aludn cerca al t alud

5. Det erioro del talud con el t iempo5. Deterioro del t alud con el t iempo

6. Estabilidad general ( Deslizamient os)6. Estabilidad general ( Deslizamientos)

7. Suelos especiales ( Suelos dispersivos y suelos sensit ivos)7. Suelos especiales ( Suelos dispersivos y suelos sensit ivos)

Ejemplo : Las arcillas sensit ivas de Barranqui llaEjemplo : Las arcillas sensit ivas de Barranqui lla

Aspectos a tener en cuent a en lasAspectos a tener en cuent a en lasedif icaciones sobre taludesedif icaciones sobre taludes


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En un terrenoEn un terreno

plano hayplano hay

equilibrio deequilibrio deesfuerzosesfuerzos

horizontales yhorizontales y

en talud hayen talud hay

desequilibriodesequilibrio

QuQu es un t aludes un t alud

desde ladesde laperspect iva deperspect iva de

la ciment acila ciment acinn


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Tema 1 :Tema 1 : Efecto de la edif icaciEfecto de la edif icacin sobre el t aludn sobre el t alud

Las edif icaciones generan esfuerzos sobre el t aludLas edif icaciones generan esfuerzos sobre el t alud

los cuales pueden afectar su estabil idadlos cuales pueden afectar su estabil idad


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Los taludes sonLos taludes son

COMPORTAMI ENTOCOMPORTAMI ENTO

El efecto de esas cargas depende de las caracterEl efecto de esas cargas depende de las caracter st icas yst icas y

magnit udes de las cargas y de las caractermagnit udes de las cargas y de las caracterst icas del t aludst icas del t alud


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Los pilotes pueden inducir la falla del talud porLos pilotes pueden inducir la falla del talud por

transmisitransmisin de esfuerzos de fr iccin de esfuerzos de fr iccinn

SoluciSolucin ut i l izadan ut i l izada = Pilot es= Pilot es


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Una soluciUna solucin son los anil los de aislamiento de fr iccin son los anillos de aislamient o de fr iccinnConsiste en un relleno de bentonit a alrededor del pilot e.Consiste en un relleno de bent onit a alrededor del pilot e.

Estos anillos aumentan laEstos anillos aumentan la defleccidefleccinn y los esfuerzos de flex iy los esfuerzos de flex inn

de los pilotes.de los pilotes.

Ref. C. W. W. Ng, L. M. Zhang, W. H. Tang, and C. K. Choy


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Esto equivale a que estos pi lot esEsto equivale a que estos pi lot es estrestr nn somet idos asomet idos a

cargas de flexicargas de f lexi n por falt a de confinamient o en lan por falt a de confinamient o en la

zona del anillo de bentonit a.zona del anillo de bentonit a.


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Tema 2Tema 2 :: Capacidad de soport e de cim ient osCapacidad de soport e de cim ient os

sobre t aludessobre t aludes

HH

DDHHH

bb

BBqq

qq

BB

Zapata sobre

un talud

Zapata sobreun talud

Zapata cerca a

un talud

Zapata cerca a

un talud

DD

La capacidad de sopor te de los cim ient os sobreLa capacidad de sopor te de los cim ient os sobre

taludes es inferior a la calculada para terrenotaludes es inferior a la calculada para terreno

planoplano


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Existen procedimient os para calcular la capacidad deExisten procedim ient os para calcular la capacidad desoport e para el caso de taludessopor te para el caso de taludes

Por ej emplo para los limos roj os de BucaramangaPor ej emplo para los limos roj os de Bucaramanga

sobre un t alud a 30 grados la capacidad de soport esobre un t alud a 30 grados la capacidad de soport e

disminuye de Aprox. 40 a Aprox. 18 Ton / m2disminuye de Aprox. 40 a Aprox. 18 Ton / m2

0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 65

1

2

3

4

5

6

7

8

9

5.53

4

2

0

00o

30o

60o

90o

0o

30o

60o

90o

0o

30o

60o

90o

0o

30o

60o 90

o

TaludFactor deestabilidad

Ncq

15

10

25

50

100

200

300

400

N

q

0o

0o

0o

0o

20o

40o

40o

40o

20o

40o

30o

30o

30o

30o

TaludAngulo de

friccin

DISTANCIA DE LA FUNDACION DESDE EL BORDE DEL TALUD

B

D

Caso IIb

b/B (for Ns =0) or b/H (for Ns > 0)

SoluciSolucin :n : Calcular la capacidad de sopor t e teniendo enCalcular la capacidad de sopor t e teniendo en

cuent a al t aludcuent a al t alud


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Tema 3 :Tema 3 : Tendencia a generar esfuerzos de t ensiTendencia a generar esfuerzos de t ensinn

En la parte superior de los taludes se pueden generarEn la parte superior de los taludes se pueden generar

esfuerzos de t ensiesfuerzos de t ensin en el suelo.n en el suelo.

Estos esfuerzos pueden t ransmit ir se a la est ructuraEstos esfuerzos pueden t ransmit irse a la est ructura


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Las gr iet as de tensin son comunes en sueloscohesivos o en rocasLas gr iet as de tensiLas gr iet as de tensin son comunes en suelosn son comunes en sueloscohesivos o en rocascohesivos o en rocas

La profundidad de las gr ietas de tensiLa profundidad de las gr ietas de tensin pueden puede

determinarse de acuerdo a la sigu ient e expresideterminarse de acuerdo a la sigu ient e expresin:n:

Donde:Donde:zczc = Profundidad de la grieta de tensi= Profundidad de la grieta de tensinn

)2

145(

2 2

+= tanc

zc


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Aunque generalm ente las gr ietas o fisuras deAunque generalm ente las gr ietas o fisuras de

tensitensin no representan un riesgo de estabilidad,n no represent an un riesgo de estabilidad,

si represent an un problema para el const ructor ysi represent an un problema para el const ructor y

para el propietario o usuario.para el propietario o usuario.

Esas gr iet as pueden reflejarse en el piso, en laEsas gr iet as pueden reflejarse en el piso, en la

mampostermamposter a y en ocasiones en la est ructura.a y en ocasiones en la est ructura.


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Y en algunos casosY en algunos casos

estas gr ietasestas gr ietas

pueden term inar enpueden t erm inar en

un problema deun problema deestabilidad.estabilidad.

Para manejar estosPara manejar estos

problemas se puedenproblemas se puedenrequeri r m uros u obrasrequeri r m uros u obras

de estabil izacide estabil izacin deln del

taludtalud


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Ej emplo :Ej emplo : ExcavaciExcavacin j unto a una est ructuran j unto a una est ructura


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LaLa deformabilidaddeformabilidad elelst ica es mayor a medida que elst ica es mayor a medida que el

cim ient o se acerca al borde del t alud.cim ient o se acerca al borde del t alud.

Se puede generar sobre el cimiento un efecto deSe puede generar sobre el cimiento un efecto devoladizovoladizo

Tema 4Tema 4 :: DeformabilidadDeformabilidad de los materiales en lade los materiales en la

corona de un t aludcorona de un t alud


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Este efecto es mEste efecto es m s not or io en suelos duross not orio en suelos duroso en rocas f ro en rocas f r gilesgiles

Monumento a laMonumento a la SantandereanidadSantandereanidad

CaCaonon deldel RioRio ChicamochaChicamocha


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SoluciSolucin :n : Se puede requer ir ut ilizar mSe puede requer ir ut ilizar m dulos dedulos de

reaccireaccin di ferent es para los sectores cercanosn di ferent es para los sectores cercanos

al t aludal t alud

Zona conZona con

menor mmenor m dulodulo


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Los taludes pueden sufrir deterioro duranteLos taludes pueden sufrir deterioro durante

la vidala vida t il de la obrat il de la obra

Tema 5 :Tema 5 : El t alud cambia con el t iempoEl t alud cambia con el t iempo


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Y esos fenY esos fenmenos pueden reflejarse en la estructuramenos pueden reflejarse en la estructuracon el t iempo sobre la est ructuracon el t iempo sobre la est ructura

Con el t iempo van ocur r iendo fenCon el t iempo van ocur r iendo fenmenosmenos

de eroside erosin o de deter ioro general o localn o de deter ioro general o local

SoluciSolucin :n : Pueden requerir se obras de cont rol dePueden requerir se obras de cont rol de

erosierosin o de proteccin o de proteccin del t aludn del t alud


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Tema 6 :Tema 6 : DeslizamientosDeslizamientos

SoluciSolucin :n : Es posible que no sea viable la est abil izaciEs posible que no sea viable la estabil izacinn

del talud o que se requieran andel talud o que se requieran anlisis y obras especialeslisis y obras especiales

para garant izar la estabilidad de las edif icacionespara garant izar la est abilidad de las edif icaciones


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SuelosSuelos dispersivosdispersivos

SuelosSuelos sensitivossensitivos yy colapsiblescolapsibles

Tema 7:Tema 7: Suelos especiales en t aludesSuelos especiales en taludes

Ej emplo :Ej emplo :

Arcil las sensit ivas de Barranqui llaArcil las sensit ivas de Barranqui lla


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Material deMaterial de arcillaarcilla queque

tienetiene lala tendenciatendencia aa

cambiarcambiar dede unauna condicicondicinnrelativamenterelativamente duradura aa unauna

masamasa desintegradadesintegrada

cuandocuando eses alteradaalterada..

Arcil las sensit ivasArcil las sensit ivas((QuickQuickclaysclays))

de Barranquil lade Barranquil la

secaseca

SaturadaSaturada


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Por qu arcillas sensit ivas orpidas en Barranqui lla ?Por quPor qu arcillas sensit ivas oarcil las sensit ivas orr pidas en Barranqui lla ?pidas en Barranquil la ?

Brand y Brenner (1981) describen que las arcil lasrpidas se encuent ran en reas donde huboglaciacin durante el Pleistoceno

Los materiales molidos en el proceso deglaciacin son t ranport ados y deposit ados enambient es marinos

BrandBrand yy BrennerBrenner (1981) descr iben que las arcillas(1981) descr iben que las arcillasrrpidas se encuent ran enpidas se encuent ran en reas donde huboreas donde huboglaciaciglaciacin durante el Pleist ocenon durante el Pleist oceno

Los materiales molidos en el proceso deLos materiales molidos en el proceso deglaciaciglaciacin sonn son tranportadostranportados y deposit ados eny deposit ados enambient es marinosambient es marinos


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Las laderasLas laderas nornor --occidentales de Barranqui lla corresponden a unaoccident ales de Barranqui lla corresponden a una

terrazaterraza arrecifalarrecifal perm eable y dura sobre arcillas duras y sensit ivasperm eable y dura sobre arcillas duras y sensit ivas

de la formacide la formacin Perdices.n Perdices.

Ej emplo Barr io CampoalegreEj emplo Barr io CampoalegreBarranquillaBarranquillaTerraza deTerraza de

calizascalizas

arrecifalesarrecifales

masivas demasivas de

corales ycorales y

moluscosmoluscos

FormaciFormaci nn

PerdicesPerdices

ArcillasArcillas

sensitivassensitivas


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La part e alt a de la ciudad de Barranqui lla se encuent ra sobre unLa part e alt a de la ciudad de Barranqui lla se encuent ra sobre unaa

terrazaterraza arrecifalarrecifal arenoareno--gravosa dura y perm eablegravosa dura y perm eable


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El barr io Campoalegre se encuent ra abajo del bordeEl barrio Campoalegre se encuent ra abajo del borde

erosionado de la terrazaerosionado de la terraza arrecifalarrecifal ..

La posiciLa posicin geoln geolgica facilit a el movim iento de aguasgica facilit a el movim iento de aguas

subterrsubterrneas desde la part e alt a de Barranqui lla hacia losneas desde la part e alt a de Barranquilla hacia lostaludes del barr io Campoalegretaludes del barr io Campoalegre..


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La terrazaLa terraza arrecifalarrecifal es permeable y se encuent ra sobrees permeable y se encuent ra sobre

las arcil las sensit ivaslas arcil las sensit ivas


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Las arcil las sensit ivas de la formaciLas arcil las sensit ivas de la formacin perdices sen perdices se

encuent ran muy alt eradas en el contacto.encuent ran muy alteradas en el contacto.

En las t emporadas de lluv ias se concent ran cant idadesEn las t emporadas de lluv ias se concent ran cant idades

import antes de agua sobre el cont actoimport antes de agua sobre el cont acto


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En un ambiente marino las part culas f inasde arcil la y l imo se floculan y se acumulanpara formar un sedimento con uncontenido de agua y de sal muy al tos.

Posteriormente son levantados poreventos tectnicos o son expuestos por

encima del nivel del mar.

Como se formaron las arcil las sensit ivas ?Como se formaron las arcil las sensit ivas ?


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LasLas arcillasarcillas

sensitivassensitivas tienentienenunauna EstructuraEstructura

floculadafloculada

En laEn la estructuraestructura floculadafloculada laslas partpart culasculas de mineralde mineraldede arcillaarcilla estest nn unidasunidas bordeborde--aa--abordeaborde yy bordeborde-- aa--caracara..

EsteEste efectoefecto dede floculacifloculacinn lesles dada unauna resistenciaresistencia muymuy

altaalta y sey se mantienemantiene unauna relacirelacinn dede vacvacosos constanteconstante..

UnaUna vezvez alteradaalterada se produce else produce el colapsocolapso dede estaesta

estructuraestructura yy unauna pprdidardida masivamasiva dede resistenciaresistencia..


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FormaForma comocomo sese inicianinician loslos movimientosmovimientosenen laslas arcillasarcillas rrpidaspidas

PorPor algunaalguna circunstanciacircunstancia entraentraaguaagua dulcedulce alal depdepsitosito dede arcillaarcilla

rr pidapida yy empiezaempieza aa lavarlavar

internamenteinternamente

lala

salsal

.

.

AlAl salirsalir lala salsal se reducese reduce

abruptamenteabruptamente lala resistenciaresistencia dedelala arcillaarcilla y lay la hacehace muymuy propensapropensa

a laa la fallafalla..


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Depsit o de Arcil lamar ina sensit iva

PartPart culas unidasculas unidas

ent re si por efectoent re si por efectode la salde la sal

ArcillaArcilla

(Depositada en(Deposit ada en

ambiente marinoambient e marinode sediment osde sediment os

de origende origen

glacial)glacial)


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La arcilla sensit iva

se satura

El agua dulcedisuelve la salde la arcilla


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La arcil la se

comport a comoun liquido


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Las arcillas al saturarse se compor tan como un lodo. Est e loLas arcillas al saturarse se compor tan como un lodo. Est e lodo tienedo tieneuna t endencia a fluir ladera abaj o.una t endencia a fluir ladera abaj o.

Arcillas sensit ivas oArcil las sensit ivas o rr pidaspidas de Barranquillade Barranquilla


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ng. Friccin Interna = 6.208

Cohesin (Kg/cm) C = 0.183

PPrdida de resist encia al alt erarserdida de resist encia al alt erarse


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Colapso por saturaciColapso por saturacinn

Al saturarse se producen asentamientosAl saturarse se producen asentamientos

importantes aimportantes an para cargas relativamenten para cargas relativamente

pequepequeasas


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Como resul t ado hay mas de 500 viviendas amenazadas

Y hay varios miles de viv iendas en proyecto en la zonade arcil las sensit ivas


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CarsonCarson miradormirador Puer tas delPuer tas del

caribecaribe


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La respuesta es relat ivamente lent a. Los movimient os seLa respuesta es relat ivamente lent a. Los movimient os se

detectan despudetect an despus de que pasan las lluviass de que pasan las lluvias


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Desplazamient o acumulado aprox. 20Desplazamiento acumulado aprox. 20 cmtscmts

I ncluso hay movimientos en edif icios sobre pilot esI ncluso hay movimientos en edif icios sobre pilot es


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Vuelo C 14Vuelo C 14Vuelo C 14--


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Vuelo C 14-28Sept 181972

Vuelo C 14Vuelo C 14--

2828

SeptSept 1818

19721972

El barr io Campoalegre era una ladera conEl barr io Campoalegre era una ladera con

pendient e ondulada cubiert a por un bosquependient e ondulada cubiert a por un bosque

secundariosecundario

El factorEl factor antrantrpicopico comocomomodif icador de la respuestamodif icador de la respuesta

del taluddel t alud

Barrio CampoalegreBarrio Campoalegre

BarranquillaBarranquilla


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19781978


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Vuelo C 26-82Jul io 2003

Vuelo C 26Vuelo C 26-- 8282

Jul io 2003Julio 2003

QuQu debemos hacer cuando nos encont ramosdebemos hacer cuando nos encont ramos


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QuQu debemos hacer cuando nos encont ramosdebemos hacer cuando nos encont ramos

ant e un problema de esta magnit ud ?ant e un problema de esta magnit ud ?

CodigosCodigos localeslocales


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parapara

construccionesconstruccionesen laderasen laderas

Normas de obligatorioNormas de obligatoriocumplimiento paracumplimiento para

todos los proyectos detodos los proyectos dedesarrollo que sedesarrollo que seejecuten.ejecuten.

Se enmarcan dent ro deSe enmarcan dent ro de

la legislacila legislacinnambiental medianteambiental medianteresoluciresolucin de lan de la

aut oridad ambiental.aut oridad ambiental.


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Estudios mEstudios m nim os exigidos para proyectosnimos exigidos para proyectos

EstudiosEstudios yy mapasmapas geolgeolgicosgicos

EstudiosEstudios yy mapasmapas geomorfolgeomorfolgicosgicos

EstudiosEstudios sismolsismolgicosgicos

Estudios de suelos (estudios geotEstudios de suelos (estudios geot cnicos)cnicos)

EstudiosEstudios dede estabilidadestabilidad dede laderasladerasEstudiosEstudios dede erosierosinn

Estudios hidrolEstudios hidrolgicos (Para lot es con lim it acionesgicos (Para lot es con lim it acionesrelacionadas con erosirelacionadas con erosin, inundacin, inundacin o avenidasn o avenidastorrenciales).torrenciales).

Estudios de inundaciEstudios de inundacin (Para lotes con limit acionesn (Para lotes con limit acionesrelacionadas con inundacirelacionadas con inundacin o avenidas t orrenciales) .n o avenidas t orrenciales) .


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Docum ent os que se deben inclui r en losDocum entos que se deben incluir en losestudios de estabilidad de laderasestudios de estabilidad de laderas

PerforacionesPerforaciones oo sondeossondeos..

EnsayosEnsayos dede laboratoriolaboratorio..AnAn lisislisis dede estabilidadestabilidad estest ticatica..

AnAn lisis de estabil idad t eniendo en cuentalisis de estabil idad teniendo en cuent a

event os sevent os ssmicos.smicos.Recomendaciones y diseRecomendaciones y diseo de las obraso de las obraspara garant izar la estabil idad.para garant izar la estabil idad.

Lim it aciones a las edif icaciones sobreLim it aciones a las edif icaciones sobre


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Lim it aciones a las edif icaciones sobreLim it aciones a las edif icaciones sobre

laderasladerasNo se perm it e la construcciNo se perm it e la construccin de edifi caciones sobre taludes o laderasn de edifi caciones sobre t aludes o laderascon pendiente natural original del terreno superior al 57% .con pendient e natural original del t erreno superior al 57% . (( AnguloAngulodede inclinaciinclinacinn con la horizont al superior a 30con la hor izont al superior a 30 ) .) .

No se permit e la realizaciNo se permit e la realizacin de cortes para const ru ir t errazasn de cortes para const rui r t errazasdest inadas a la colocacidest inadas a la colocacin de edificaciones en laderas con pendient en de edificaciones en laderas con pendient enatural del terreno superior al 57% .natural del t erreno superior al 57% . (( AnguloAngulo dede inclinaciinclinacinn con lacon lahorizontal superior a 30horizont al superior a 30 .).)

Los muros ent re t errazas de construcciones sobre laderas (conLos muros ent re t errazas de construcciones sobre laderas (conpendiente inferior al 57% ) para la const ruccipendient e inferior al 57% ) para la const ruccin de edif icaciones,n de edif icaciones,deben const rui rse ut ilizando muros rdeben const rui rse ut ilizando muros r gidos que garant icen factores degidos que garant icen factores deseguridad alseguridad al volcamientovolcamiento y deslizamiento superiores a 1.5.y deslizamiento superiores a 1.5.

Todas las t errazas de const rucciones sobre ladera (con pendient eTodas las t errazas de const rucciones sobre ladera (con pendient einferior al 57% ) , deben realizarse tot almente en cort e.inferior al 57% ) , deben realizarse tot almente en cort e.

No se perm it e la construcciNo se perm it e la construccin de edif icaciones sobre rellenos enn de edif icaciones sobre rellenos enladera.ladera.


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No se permite laconstruccin deedificaciones sobre

laderas con ms del

57 %

57 % de pendienteoriginal.


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No se permite laconstruccin de

edificaciones sobrerellenos a medialadera.


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Cada ciudad colombiana debe tener un cCada ciudad colombiana debe tener un cdigodigo

para const rucciones sobre ladera de acuerdo apara const rucciones sobre ladera de acuerdo a

sus caractersus caracter st icas geolst icas geolgicas y geotgicas y geot cnicascnicas

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