Presentacin de PowerPoint

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCOFACULTAD DE INGENIERA GEOLOGICA Y GEOGRAFIACARRERA PROFESIONAL DE INGENIERA GEOLGICA

CIMENTACIONES Y CANTERAS TEMA: ESTABILIDAD DE TALUDES EN ROCASIng. Vctor Garate Gongora Estudiantes:OSHIN FIGUEROA NAVARROGUILLERMO HERMOZA MEDINACusco-Per2014INTRODUCCINLa estabilidad de taludes es el proceso en el cual se evalan cuantitativamente la interaccin entre las fuerzas estabilizantes o resistentes y las fuerzas desestabilizantes o movilizantes que actan sobre un talud.En la estabilizacin de taludes es muy importante entender las causas de la inestabilidadCuando es muy inestable es preciso construir una estructura que aplique sobre el macizo las fuerzas necesarias para mantener el equilibrio.El diseo y construccin apropiado de esas estructuras requiere de un pleno conocimiento de las fuerzas laterales que actan entre las estructuras de retencin y las rocas que son retenidas .

Conocer los factores que interviene en la estabilidad de los taludesIdentificar las fallas mas comunes de estabilidad y deslizamientoConocer los mtodos correctivos mecnicos para la correccin de las fallas de los taludes as como los mtodos de calculoobjetivosMETEORIZACION DE LOS MATERIALES ROCOSOSDE ORIGEN FSICO Formacin de hielo Insolacin Formacin de sales Hidratacin CapilaridadDisolucinHidratacinHidrlisisOxidacin y ReduccinDE ORIGEN QUMICOLa cada de rocas es generalmente iniciada por temas climticos, fenmenos naturales y/o artificiales, que causan un cambio en las fuerzas que actan sobre una roca. Siendo los ms comunes:

MTODOS DE ANLISIS DE ESTABILIDAD

Los mtodos de clculo para analizar la estabilidad de un talud se pueden clasificar en dos grandes grupos: MTODOS DE CLCULO EN DEFORMACIONES Consideran en el clculo las deformaciones del terreno adems de las leyes de la esttica. Su aplicacin prctica es de gran complejidad y el problema debe estudiarse aplicando el mtodo de los elementos finitos u otros mtodos numricos. MTODOS DE EQUILIBRIO LMITE Se basan exclusivamente en las leyes de la esttica para determinar el estado de equilibrio de una masa de terreno potencialmente inestable. No tienen en cuenta las deformaciones del terreno. Suponen que la resistencia al corte se moviliza total y simultneamente a lo largo de la superficie de corte. Se pueden clasificar a su vez en dos grupos: exactos e inexactos

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INVESTIGACIONES IN- SITU

Las investigaciones in situ para taludes tienen como objetivo reconocer geolgica y geotcnicamente el terreno afectado por la excavacin, con los fines de obtener los parmetros necesarios para analizar su estabilidad, disear los taludes, excavar los materiales, calcular las medidas de estabilizacin y proyectar obras de drenaje, entre otros.

Como norma general, cada proyecto de excavacin debe ser analizado teniendo en cuenta:- Las dimensiones previstas (profundidad y longitud de los taludes).- La posicin del nivel fretico y condiciones hidrogeolgicas.- La litologa y estructura geolgica.- Los requisitos del proyecto (taludes a largo o corto plazo, condiciones geomtricas, etc.)

Equipo de compresin simple uniaxial.Equipo de corte directo.FACTORES QUE INFLUYEN EN LA ESTABILIDAD La estabilidad de un talud est determinada por factores geomtricos (altura e inclinacin), factores geolgicos ( que condicionan la presencia de planos y zonas de debilidad y anisotropa en el talud); factores hidrogeolgicos (presencia de agua); factores geotcnicos (resistencia y deformabilidad).La posibilidad de rotura, los mecanismos y modelos de inestabilidad de los taludes estn controlados principalmente por factores geolgicos y geomtricos.

Filtracin a lo largo de un taludLos diferentes tipos de roturas estn condicionados por el grado de fracturacin del macizo rocoso y por la orientacin y distribucin de las discontinuidades con respecto al talud, quedando la estabilidad definida por los parmetros resistentes de las discontinuidades y de la matriz rocosa.TALUDES EN ROCAS

MODELOS DE ROTURA DE ROCASPor deslizamiento

ROTURA PLANARROTURA POR CUASROTURA ROTACIONALROTURA POR VOLCAMIENTOCAIDAS BASCULAMIENTOS

deslizamiento se produce a travs de una nica superficie plana. se produce cuando existe una fracturacin dominante en la roca y orientada respecto al talud. Los rumbos del plano del talud y del plano de deslizamiento deben ser paralelos o casi paralelos, formando entre s un ngulo mximo de 20. ROTURA PLANAR19Los diferentes tipos de roturas planas dependen de la distribucin y caractersticas de las discontinuidades en el talud. Las ms frecuentesson:

Rotura por un plano que aflora en la cara o en el pie del talud, con o sin grieta de traccin.

Rotura por un plano paralelo a la cara del talud, por erosin o prdida de resistencia del pie..

Estabilidad de taludes en rotura planar

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Talud excavado en rocas lutticas fracturadas y plegadas con roturas controladas por la estructura del macizo rocosoRotura plana en los bancos de un talud a favor de las superficies de estratificacin

ANCLAJES Barras de acero de longitud variable Dimetro entre 15 y 64 mm Funciones de estabilizacin y/o refuerzo Pasivos Los carga el movimiento Activos Se les aplica una carga inicial

Se denomina rotura por cua, aquella que se produce a travs de dos discontinuidades oblicuamente a la superficie del talud, con la lnea de interseccin de ambas aflorando en la superficie del mismo y buzando en sentido desfavorable.

ROTURA POR CUAS

RECTA DEINTERSECCION DE LOSDOS PLANOS

ROTURA ROTACIONALRotura curvaLa rotura curva puede ocurrir en macizos rocosos blandospoco competentes y en macizos muy alterados ointensamente fracturados, que presentan un comportamientoistropo y donde los planos de discontinuidadno controlan el comporlamiento mecinico (Figura9.25); en este caso, el macizo se comporta como unsuelo. No obstante, la existencia de zonas singulares dedebilidad y de grandes planos de discontinuidad en estetipo de macizos, como fallas, pueden condicionar modelosde rotura con otras tipologas.

ROTURA POR VOLCAMIENTO Este tipo de rotura se produce a favor de planos de estratificacin paralelos al talud con buzamiento mayor que el ngulo de rozamiento interno (a > ). La rotura puede ocurrir con o sin flexin del estrato; la condicin necesaria es que los estratos sean suficientemente esbeltos, en relacin con Ia altura del talud, parapoder pandear

29TALUDES EN ROCASe produce en taludes de macizos rocosos donde losestratos presentan buzamiento contrario a la inclinacindel talud y direccin paralela o subparalela al mismo. Engeneral, los estratos aparecen fracturados en bloques a favor de sistemas de discontinuidades ortogonales entres. Este tipo de rotura implica un movimiento de rotacin de los bloques, y la estabilidad de los mismos no estnicamente condicionada por su resistencia al deslizamiento.Vuelco de estratos30TALUDES EN ROCA

VUELCO DE ESTRATOSBloques rocosos de un talud que han sufrido procesode vuelcoEsquemas de taludes con estructura favorableal vuelco de estratos.Este tipo de retencin se utiliza para prevenir lainestabilidad. Comnmente se utiliza para carreteras o pistas de transito permanentes. Con este mtodo se evita la cada de rocas sobre las edificaciones que se encuentran en el pie del talud disminuyendo la velocidad horizontal componente que hace que la roca rebote y con ello evitan los daos.Figura 5. Malla dinmica de proteccin.

Protecciones Dinmicas- ActivasCAIDAS

Un basculamiento es la rotacin hacia adelante (afuera) de una masa de suelo oroca, alrededor de un punto o eje bajo el centro de gravedad de la masa desplazada

BASCULAMIENTOS.Son medidas que se toma para detener las rocas, es decir que actan sobre los efectos de la inestabilidad. Secciones tpicas de soluciones ante cada de rocas

Protecciones Estticas-Pasivas.

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Esquema de pandeo en estratos verticalizados, con flexin y fractura de los estratos.TALUDES EN ROCAROTURA POR PANDEO36TALUDES EN ROCA

Rotura por pandeoEste tipo de rotura suele darse en los taludes de muro de cortes mineras, al ser excavados paralelos ala estratificacin, cuando los planos presentan espaciados pequeosPandeo de estratos en materiales lutticos con rotura de las placas de roca en su baseTipos de proteccin de Taludes.Malla Talud.Es un sistema de doble malla que esta formado por una sucesin de bolsones de 20 x 40 cm, que al ser llenados con una mezcla de tierra apta para la siembra de material vegetal, fertilizante y semillas adecuadas, permite en un corto plazo que se implanten races en el talud a proteger. De esta forma se establece un efectivo y econmico sistema de estabilizacin del suelo en taludes contra la erosin producida por la lluvia. Se trata de un diseo resistente, flexible y nico en su tipo.

Tipos de proteccin de TaludesMalla triple torsin para Taludes.Es una alternativa, ya que es uno de los problemas ms graves que presentan las autopistas, carreteras y zonas urbanas, para ofrecerle seguridad al usuario ser necesario proteger los taludes con malla metlica de Triple Torsin el desprendimiento de material suelto en el talud y de una gran cantidad de derrumbes, que adems son un peligro continuo para los vehculos y evitando as que se obstruya las vas de comunicacin.

SHOTCRETE Existen dos tipos de concretos lanzados:Se mezcla en seco y se aade agua en la boquilla.Se mezcla como un concreto de revenimiento bajo.39

Seleccion de materiales

agregados

agua

Cemento

aditivos+++Proporciones de la mezclaCemento: 15 20%.Agregado grueso: 30 40%.Agregado fino o arena: 40 50%.Relacin agua cemento (tipo seco) = 0.3 0.5Relacin agua cemento (tipo hmedo) = 0.4 0.6Ventajas.Aplicacin a cualquier altura , puede aplicarse sobre superficies irregulares.Tienen buena adherencia al substrato.Muestran una configuracin totalmente flexible del espesor de capa en sitio.

DRENAJE Y SUB DRENAJEAl mejorar las condiciones de drenaje o sub-drenaje se incrementan las condiciones de estabilidad.

DRENAJE S SUPERFICALES- Drenar las depresiones donde se acumula Agua.- Reconformar la superficie del talud y del rea arriba de la cabeza.- Sellar o cubrir las aberturas de las Discontinuidades.Desviar las aguas de escorrenta.Impermeabilizacin de las superficies expuestas.

SUB DRENESEl objetivo ideal de los subdrenes es bajar el nivel fretico y disminuir las presiones de poros sobre las superficies potenciales de falla.Perforaciones o subdrenes de penetracin.galeras o tneles filtrantes, los pozos de bombeo y los subdrenes de zanja.

CONFORMACION DE LA SUPERICIE

ELEMENTOS DE RETENCION DE CAIDOSLos factores ms importantes a tener en cuenta en el diseo de las estructuras de retencin son los siguientes:Trayectoria de los bloques de roca y Velocidad.Energa de impacto.Volumen total de acumulacin.

GEO5 SOFTWARE GEOTCNICOsoftware RocLab

ALGUNOS SOFTWARE USADOS PARA LA ESTABILIDAD DE TALUDES EN ROCAS

Caractersticas principalesDeslizamiento a lo largo de una superficie recta o poligonalDeslizamiento de un espacio de cua de tierraModelos materiales de acuerdo a Mohr-Culombio, Hoek-Brown y Banton-BandisSuperficie de deslizamiento lisa, rugosa y escalonadaEntrada simple de la geometra de los bloquesPermite cualquier tipo de sobrecargas (franja, trapezoidal, lineal)Permite cualquier nmero de anclajesModelos de agua en diaclasas y fisurasAnlisis de efectos ssmicos

51BIBLIOGRAFIAEstabilidad de taludes en rocas de taludes en rocas-Mecnica de Suelos y Geologa FIUBAANLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES Fernando Herrera RodrguezINGENIERIA GEOLOGICA .LUIS GONSALEZ VALLEJOANLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES Fernando Herrera RodrguezEn toda Obra Civil de carcter especial con respecto a seguridad del entorno externo e interno, debido a la posible cada de rocas, es necesario hacer un estudio de protecciones.CONCLUSIONES