Taludes en Obras de Ingenieria Civil

5/10/2018 Taludes en Obras de Ingenieria Civil - slidepdf.com

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ESTABILIDAD DE TALUDES EN OBRAS DEINGENIERIA CIVIL

Por: VIDAL TAYPF. RAMOS

RESUMEN

El presente trobcio trata de la estabilidad de los taludes en obrasde Ingenieria Civil, considerando el comportamiento de las laderas 0

declives del terreno a los efectos del proceso decreodtncrmco externa.Los efectos de los derrumbes y deslizamientos, constituyen un pre-

blema de vital importancia en varios sectores del territorio nacional,que como se sabe, presenta morfoloeicr ~umamente accidentada.

Estos fenomenos se localizan mayormente en la Cordillera Andi-na (valles interandinos), contrafuertes orientales y occidentales, en di-versos niveles y en los distintos tipos de afloramientos rocosos; sus ma-nifestaciones destructivas, se extienden a la construcclon de obras deIneenierio, teniendo relocion con la planificaci6n urbana y rural, desa-rrollo y conssrvccion de las obras viales y centrales hidro-electriccs.Los efectos de estos fenomenos se traducen en la pcrcdizcclon parcialo total de las obras, el dess!nbolso de grandes sumas de dinero en surehabilitaci6n, 10 que en suma representa un freno al desarrollo socio-econcmlco del pais.

Los deslizamientos y derrumbes, se desorrollcn generalmente porcausas artificiales como la exccrvoclon de un talud (carreteras) y natu-

rales por la fuerte pendiente del terrene (gravedad) y condiciones climo-ticas.Para controlar 0 impedir estos procesos geodinamicos, es de es-

perar que en un futuro, se tome mayor Interes en 91 estudio de los des-llzomientos y derrumbes, que ocurren mctyormente en las regiones dela iSerra y Selva Peruana, comprometiendo la secrurldcd y estabilidadde todas las obras de lncenlerio y por ende de las poblaciones que ge-neralmente se ubican en areas de influenda de estos Ienomenos natu-

rales.En suma, se sugiere realizar estudios geologicos en la fase prell-

minar de todos los proyectos y un control geotecnico durante 10 construe-

cion, 10 que redundorc en la economic, seguridad y estabilidad de lasobras civiles.

Ing. G e61 ogo de 1 0 D iv ision GeodinC imico. INSTITUTO GEOLOG ICO M I-

N ER O M ETA LU RG ICO "IN GEMMET".



EL INGENIERO GEOLOGO 83

INTRODUCCION

Los taludes (laderas, declives, pendientes, etc.) de una reglon,

debido a los materiales rocosos que los constituyen, tienen comporto-

mientos distintos, en rozon a la naturaleza de las rocas.

Este diferente comportamiento, se traduce entre otras formas, en

deslizamientos y derrumbes, que constituyen un problema de vital lm-

portancia en nuestro territorio, de relieve bastante accidentado y de vcr-

riada morfolcsio,

Estes fenomenos ocurren mayormente en los valles interandinos

y en los contrafuertes orientales y occidentales de los andes.

Se puede adelantar, que todo el macizo andino, presenta un ocen-

tuado grado de inestabilidad a la remocion de tierras, cuyas manifesta

ciones comprometen la seguridad y ~stabilidad de las obras de Inqe-

nierio, tales como: carreteras, hidroelsctriccrs, presas, tunelss, canales

y la plonlficcclon urbana y rural; sus efectos, pueden causar la poroll-

zocion parcial 0 total de es~s proyectos, pueden interrumpir e1 traHco

vehicular por varios dias y como consecuencia, encorecer los productos

de primera necesidad, obligando, el desembolso de grandes sumas de

dinero su rehcbtlltccion, con la consiguiente merma de los recursos fl-

nancieros del pais.

Deslizamientos.-

Se denominan deslizamientos, a la ruptura y desplazamiento pen-

diente abajo, de una masa de suelo, roca 0mezda de ambos en forma

lenta 0 rapida, generalmente de gran magnitud producido por:

a) Falta de soporte en la base del talud

b) Sobrescturcclon de aqua

c) Desintecrocion gradual del afloramiento rocoso (erosion)

d) Actividad gravitacional. y

e) Movimientos Sismicos.

La Meccnlcc del desUzamiento. ongma un movimiento hacia

cbcdo y hacia afuera de toda masa y presenta las siguientes ccrccteris-

ticas generales: La parte superior del area denominada zona de orrcm-

que 0Raiz, la cual va precedida de grietas tensionales y asentamientos;

la parte central constituida por la superficie de deslizamiento, donde se

desplaza todo tipo de material; y la parte inferior, Hamada zona de ocu-

muloclon 0 lencuc, la cual se levanta con grietas radiales.



84 EL INGENIEROGEOLOGO

Derrumbes.-

Se Haman derrumbes, a los desplazamientos violentos pendiente

cibajo,de una masa de tierra rocosa 0mezckr de ambas, producidos por

1a cccion de Ia gravedad, socovcmiento, modificaci6n 0 corte de un to-

Iud natural, expansi6n violenta de las masas rocosas y sobresaturaci6n

de agua; es de menor magnitud que un deslizamiento tipico,

Los deslizamientos y derrumbes se desarrollan por causas ruti-

ficiaIes, como Ia modificocion de un talud; v, naturales, por 1a ccclon

de Ia gravedad en terrenos de fuerte pendiente. En todos elIos, el pro-

ceso mecdnico comienza por 1a aparici6n de grietas tensionaies 0£rac-

turas en la parte alta de la pendiente, sobre las cuaies activa el agua

para incrementar el peso del materiaL originando Ia perdido de cohe-

si6n y produciendo su desplazamiento pendiente abajo en forma lenta

o rclpida.

IMPORTANCIA DEL ESTUDIO Y CONSECiUENCIAS ECONOMICAS

Para demostrar la importancia del estudio de los deslizamientos

y derrumbes y e1 dofio que ellos pueden producir, daremos algunos

ejemplos.

Los deslizamientos 0movimientos de los taludes, pueden amena-

zar:

A) Construcciones de casas urbanas y rurales ubicadas al pie

de los cerros 0en la ribera de los nos.

B) Vias de comunicccion (corretercs, puentes, ferrocarriles, etc.),

C) Agricultura y bosques.

D) Hidroelectriccs, tuneles, canales, acueductos y Hneas de alta

tensi6n.

FACTORES QUE FAVORECEN LA INESTABILIDADDE LOS TALUDES

Los factores que condicionan los terrenos para Ia ocurrencia dedeslizamientos, desde el punto de vista geo16gico son los slqulentes:

a) Geomorfoloatcosi valles de Iaderas de fuerte pendiente.

b) EstructuraIes: diaclasas, grietas y fallas.

c) Litoloqicos: materiaies sueltos (incoherentes) 0debrles sobre-

saturados por e1 agua que los lubrica.



EL INGENIERO. GEOLOGO 9 5

d) Estatigraficos: estratos gruesos fuertes con altemancia de ca-

pas de1gadas.

e) Clirncrticos: zonas friqidos y semi6:ridas, temperatura, deshie-10y precipitaciones fluviales.

f) Moviimentos sismicos.

INVESTIGACION GEOLOGICA DE LOS DESUZAMIENTOS

La investigaci6n de los deslizamientos comprende los estudios en

e1 campo y laboratorio.

A.-En el Campo

l.-Reconocimiento del area de des1izamiento.

2.-Uso de las fotografias aereas;

3.-Mapeo geolOgico de los ta1udes y deslizamientos.

4.-Recursos hldrolocricos.

5.-La determinaci6n.Ie la forma de la superIicie de los desliza-

mientos.

6.-Medici6n de la forma residual horizqntal yel volumen del ma-

terial desplazado.

7.-Las causas del deslizamiento.

8.-La evcluccion de los dafios producidos.

B.-En el Laboratorio

l.-Testigo de rocas.

2.-Suelos cohesivos.

3.:-Composici6n minerolocico.

4.-Los limites de Atterberg 0limites pkrsticos y liquidos,

5.-Determinaci6n de los m6dulos de deforrncrcion,6.-El poder cohesivo de los suelos.

7.-Proporci6n de la consolidcrcion debcrio de la compresion,

MEDIDADE CORRECCION DE LOS DESLIZAMIENTOS

Con el fin de controlar 0 correcrlr un deslizamiento se puede to-

mar las'siguientes medidas:

l.-Drenaie superficial de los fluios de agua dentro del area de

deslizamiento, mediante cunetas de coronocton,2.~Drenaje por galerids y tuneles,

3.-Cortind de vegetacion;

4.-Muros de contencion 0 estructura~ similores.



86 EL INGENIERO GEOLOGO

5.-Pernos 0 anclaies en las rocas.

6.-Por hincas de pilotes de concreto simple 0 armada.7.-Impermeabilizacion 0 endurecimiento de las rocas 0 suelos

por inyeccion,

Cuando el fenomeno es incontrolable se recomienda, efectuar va-

ricntes, para el caso de trazo del tunsl, carretera, a la reubiccclon de

centros poblados.

Estas soluciones eskrn en funcion directo del valor de las obras

que se pretende resguardar a proyedar.

PLANIFICACIONURBANAY RURAL

El crecimiento demoqrdlico tanto urbano y rural, se ocentuc ana

en ofio en busca de nuevos lugares para construir sus edificaciones y

habilitarlas, en las diferentes reqiones del territorio nacional; dichas

areas 0zonas escogidas empiricomente, a veces sin el concurso de tec-

nicos especializados en esta materia. pue"en estar expuestas a los fe-

ncmenos de deslizamientos y derrumbes, de olli, que es necesario el

estudio geologico previo del Iuqor, a fin de buscar la estabilidad y se-

guridad de la obra en un futuro.En todas las spocas, el hombre ha construido sus casas basando-

se solamente en su propia experiencia, sin preveer el peligro que po-

dna sobrevenir en funcion de lo estabilidad de taludes en las zonas

circundantes; osi, estas vivieidas las edifican al pie 0 en la parte baia

de las laderas de fuerte pendiente 0en las terrazas aluviales suscepti-

bles a las erosiones de los nos. donde constantemente se producen los

deslizamientos y derrumbes.

Adualmente, con los adelantos tecnolocricos alcanzados por las

ciencias de la tierra. se puede decldir de manera acertada. lc meier

ubicaci6n de las diversas edificaciones civiles en las nuevas planifica-

ciones urbanas y rurales en todas las regiones del pais.

Los habitantes de los pueblos de la sierra peruana, son los que

cada ofio sufren 0estdn propensos a los diversos peligros de los desH-

zamientos y derrumbes, ya que, precisamente la mayorla de estos po-

blados, ocupan 0se ubican en las laderas de los cerros de fuertes pen-

dientes Y, en los valles interandinos cerrados por laderas inestables 0

terrazas aluviales con praceso gravitaciona1; este heche, obliga a la In-

geniena moderna a plantear y adoptar las medidas conduscentes a la

protsccion de estos nucleos poblados 0 en Ultima instancia a su reubica-ci6n.

Igualmente, la gran mcyorio de los pueblos de la Selva situados

en las riberos de los rios, estan suletos a fenomenos de crecientes inun-

daciones y deslizamientos.



EL INGENIERO GEOLOGO 8 7

Mencionaremos, algunos elemplos de los pueblos que han sufri-

do fuertes dofios,c causa de los fenomenos de 1a remocion de tierros.

Deslizamientoy derrumbe en la localidad de Anco, Departamen-

to de Huancavelica, se produio en enere del presente ofio y ofecto se-

riamente viviendas y tierras de cultivo.

Deslizamientoen la localidad de Chiris, departamento de Huon-

cavelica, produio grandes dofioa a las tierrcs de cultivo de mas 0me-

nos 70 Has.

Deslizamiento en e1 sector de Querapampa, departamento de

Ancash, couso defies a las tierras de cultivo y perdida de nlquncs vi

viendas.

El deslizamiento de tierras en el mea de Atacocha, pueblo situa-do sobre una ladera inestable de evaporistas, esta actualmente sufrien-

do los efectos de un proceso geodinamico, destrucciones de tierras de

cultivo y viviendas; como solucion al problema, se ha recomendado la

reubicocton del poblado debido a la magnitud del deslizamiento.

Al igual que estos pu~blos, muchos otros eaten constantemente

amenazados 0 en pelicro, con respecto a la estabilidad de los taludes,

sobre los cuales eskm emplazadas 1a mayorla de las edificaciones.

VIAS DE COMUNICACION

Las vias de comunicaci6n que se proyectan 0 construyen en un

pals como el nuestro, de una topografia tan <lIIccidentada,e ven frecuen-

temente afectadas por las manifestaciones destructoras de los desliza-

mientos y derrumbes; estos Ienomenos crean problemas y dificultan

la expansion y la conservocion de las carreteras.

Gran parte de la ruta, para su exito a fracas0, depends de los

factores geolOgicos existentes en la zona de emplazamiento, que muy

pocas veces son tomadas en consideraci6n, tanto durante el reconoci

miento preliminar del eie de 10 carretera como su proceso de desarrollo.

Los deslizamientos, derrumbes y huaycos se generan con frecuen-

cia en las epocas de las intensas precipitaciones p1uviales, afectan sa-

riamente las carreteras existentes y durante 1a construcci6n de estos a1

efectuar los cortes en laderas empinadas y medias, se producen los de-

rrumbes, desde los mas imperceptibles hasta los mas espectacu'ares,

comprometlendo la estabilidad y seguridad de la obra. Casos tipicos

de estos fenomenos son los de 1a carretera de penetrccion Nazca-Aban-

cay-Cuzco, Tarapoto-RloNieva, y la Caretera Central Lima - La Oroya,

en' esta ultima es ya casl familiar, saber que todos los aiios se interrum-

pe en varios sectores durante 1a epoca de las fuertes precipitaciones

pluviales.

La falta de prevision, desde e1 punta de vista ge610gopara las



88 EL INGENIERO GEOLOGO

zonas inestables, ocasionan grandes desembolsos de dinero y perdido

de materiales por la pcrcllzocion del troftco, debido a la interrupcion

de la carretera.Por otro krdo, los afloramientos rocosos distribuidos en la notu-

raleza, eaten constituidos por diferentes tipos de rocas, sobre las cua-

les se proyectan las diversas obras de inqenierio, estas rocas por 1 0

general se encuentran fracturadas, diaclasadas, eston dispuestas en ca-

pas 0 estratos y tienen diferentes rumbos y buzamientos. Sial realizar

los cortes 0 excavaciones de la carretera, no se les da los adecuados

taludes 0no se toma en cuenta el factor climdtico que influye en la es-

tabilidad de los mismos, se habra mal gastado tiempo y dinero, por-

que no se garantiza un buen disefio constructive, ni el exito final de 1aobra.

La mayor parte de los taludes para cortes de carretera, tienen

las siguientes inc1inaciones establecidas, que esta en rozon directa con

la estabilidad del terreno.

Taludes para cortes erf carretera

Terreno

En roca cementada "_."_" .... _Conglomerados _. .......... .........., _.

Horizontal Vertical

10

3

Terreno Horizontal

Tierra compacta _ .._". ."__ . .

Tierra sueHa '". _

Arena _" ._.__" "_.

I1

I¥'2

Vertical

2

1

Esta escala de taludes generalizada, no esta en funcion del tipo

y naturaleza de las rocos, disposicion de los estratos rocosos y condicio-

nes climoticcs de las regiones; estos factores, deben ser considerados

para variar los valores de los taludes, y desde ya, materia de investi-

gacion a fin de lograr la estabilidad ideal de un corte, de acuerdo a 1a

necesidad de coda region y clima.

Citaremos algunos oiemplos de derrumbes y deslizamientos, que

ocurren en las diferentes carreteras de} territorio nacional:

Los derrumbes que anualmente se producen en la carretera Cen-

tral Lima-La Oroya, e interrumpen el troflco vehicular en los meses de

enero a marzo.lgualmente, en el trcmo: Pcsco-Hudnuco, Aguaytia.

La via de penetrccion Nazca-Abancay-CuzcO, anualmente se in-

terrumpe por efecto de los deslizornientos y derrumbes en las siguien-

tes localidades: Derrumbe enel sector de Aparaya, Km. 132 de Aban-

cav-Nozccr en el tramo Abancay-Cuzco, los deslizamientos y derrumbes



~_ [NGENIER()GEOLOGO 8 9

que se desarrollan codes ofio en la quebrada Honda y Quelloccacca en

terrenos cclcereos piritizados con evaporitas.

,Estos deslizamientos dolan de muchos ofios, practicamente es pe-

renne y su control es casi imposible, debido a la magnitud del desliza-

miento, por 1 0 que es necesario realizar estudios geotecnicos para una

variante.

En el sector pistolero, de la carretera Olmos - Corral Quemado,

ocurren deslizamientos constantes.

Ademas de los fen6menosarriba mencionados, muchas otras ccr-

rreteras de importancia se encuentran permanentemente afectadas; los

gastos de rehabilitaci6n y conservaci6n son ingentes; independiente de

1 0 que significa para [o economic del pais la paralizaci6n del transpor-te vehicular.

JI-:STt"!'UTO DE GEOLOGIA Y MINERIA

D I A G R A M A

DIVISION DE e~OTECNlA

OIQUES,GA,VIONES, ETC.

ENCAUSAMIENTO._OERIVACIONDEL R IO

• OE:F£NSAS.

ACUEDUCTOS

REFORESTACIO",,' .

EsPIGONES, ORAGADOS

CABALl::ETE.S .-

"SAl..CHlCHONES':ENMALLADOSREUBICACION. ..... . ..



9 0 EL INGENIERO GEOLOGO

INSTITUTO D£ GEOLOGIA V M IN ER IA D IV IS ION D I: G EOTECN IA

DIAGRAMA

MUROS D E CON TE NC IO NDRENA JE TUNELES ,CUNETAS

VARIANTE

MOD IF ICAC ION DE TALUD

IMPERMEABILlZACIOH

tllN CA DE P IL nT ESCORTINA DE VEGETACION

ANCLAJES CON PERNOS

REUBICAclON

OBRAS DE CENTRALES H IDROELECTR ICAS

Las insta1acioneshidroelectricos, a1 igua1 que otras ohras de in-

genieria, son muy complelos en nuestro.pais. Las obras que en eHas

se proyectan como: presas, runeles, acueductos, torres de alta tension,

etc., dependen de 1a estabilidad de los oflorcmtentos rocosos. en con-

secuencia, no deben proyectarse en zonas susceptib1esa los fenomenosde lcs deslizamientos y derrumbes que por 1 0 general se producen en

las laderas circundantes, en los estribos d~ la boquilla de una presa,

en los £rentesde excovccion de los tuneles y en el eje del trazo del ca-

nal, para allo, es indispensable que en la fase preliminar y durante 1a



EL INGENIERO GEOLOGO 91

construccion de las obras, se realicen estudios y controles geologicos

exhaustivos, que a la larga han de redundar en la economic y seguri-

dad de los proyectos.Citoremos algunos ejemplos de los deslizamientos y derrumbes,

que se estudioron durante e1 proyecto de la central hidroelectnca del

Mantaro:

El mas importante es el deslizamiento de Qichicane, este desliza-

miento se encuentra ubicado en la margen derecha del rio Mantaro,

frente a 1a teraza de Kichuas, a 1 ,700 metros de distancia de la presa

actual. Este deslizamiento comenz6 hace unos 40 ofios, en este lapso

se han desp1azado unos 6 ' 6 00 , 0 00 m3 de material, sin embargo no ha

represado e1Mantaro, quedando oun por deslizarse, un volumen aproxi-madamente igual. Por su actividad gravitacional a este deslizamiento

se le considera perenne.

Otra remocion en mcsn de grandes proporciones en el curso del

rio Mantaro, fue el derrumbe del cerro Condosenca, aquas cbcio de la

localidad de Mayoe, que el cjio 1945represo 1a primera curva del Man-

taro, por varios dies, formando una laguna.

El deslizamiento de la Quebrada de la Hacienda Ccochacay en

el rio Mantaro, ocurrido el 25 de abril de 1974.

RECOMENDACIONES

I.-De todo 1 0 expuesto onteriormenjs se desprende, que se debe

establecer como norma, que en las nuevas edificaciones urbanas y ru-

rales se debe contar con el aporte del estudio geo16gico de la zona, pa-

ra la mayor seguridad de las construeciones de viviendas.

2.-Igualmente, en la construcci6n de las obras viales, hidrduli-

cas, centrales hldrcelectriccs. etc., en sus fases preliminares y durante

la construcci6n de las mismas, debe exigirse el estudio geologico, queen suma redundorc en la estabilidad del proyecto de la obra.

B I B L I O G R A F I A .

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