Sistemas para la estabilización de taludes Taludes: se comprende bajo el nombre genérico de talud cuales quiera superfcie inclinada respecto a la horizontal, que hayan de adoptar permanentemente las estructuras de tierra, bien sea en orma natural o como consecuencia de la intervención humana en una obra de ingeniería. Los taludes se dividen en naturales laderas! o artifciales cortes y terraplenes!
La erosión de taludes taludes aecta, tanto a cortes cortes como a terraplenes. La erosión superfcial en taludes es provocada principalmente por escurrimientos de agua y por la acción del del viento. Los materiales arrastrados arrastrados por la erosión erosión ocasionan diversos problemas a las vías de comunicación, como su obstrucción.
Medidas de protección de taludes. "ntre los principales procedimientos para proteger a los taludes contra la erosión est#n$ • • • •
%oncreto lanzado &so de mallas de acero &so de 'egetación &so de (eote)tiles
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*bras de drenaje superfcial
Concreto lanzado (shotcrete): %onsiste en recubrir la superfcie de los taludes con una capa de concreto simple o +repellado, colocado con chi-ón. La capa ususalmente tiene cm de espesor mínimo. /ara evitar su agrietamiento, el concreto se coloca sobre una malla electrosoldada fjada al terreno con tramos cortos de varilla.
Uso de mallas de acero: La malla no permite que los peque0os derrumbes o caídos, invadan la superfcie de rodamiento de la vía terrestre. "l procedimiento consiste en cubrir el talud con una malla de acero, debidamente fjada al terreno
Uso de vegetación: %onsiste en la colocación de vegetación nativa sobre el talud. 1e han usado pastos locales, plantas rastreras, arbustos, en ocasiones fjadas con estacas o entramados. Las raíces de la vegetación orman un entramado que ayudar# a la estabilidad de los suelos su perfciales del talud ante los agentes erosivos.
Uso de Geotextiles: 1on tejidos y mantas biodegradables con aplicaciones en trabajos de recuperación y protección ambiental, control de procesos erosivos y estabilización de taludes y laderas. 2nstalación$ 3. 1e aplana el terreno. 4. 1e aplican ertilizantes y semillas. 5. 1e e)tiende el tejido o manta. 6. 1e eect7a la fjación a través de grapas de acero o madera!.
bras de drena!e super"cial8 "l objetivo de estas obras de drenaje es conducir, en orma controlada, r#pida y segura, los escurrimientos y aguas superfciales, a sitios donde se recolecten sin causar da0os. "ntre las principales obras de drenaje est#n$ 9%unetas 9%ontracunetas 9:ordillos 9Lavaderos ;
#structuras para la retención de taludes Tipos de #structura ")isten varios tipos generales de estructura, y cada una de ellas tiene un sistema dierente de transmitir las cargas.
$% Muros masivos r&gidos 1on estructuras rígidas, generalmente de concreto, las cuales no permiten deormaciones importantes sin romperse. 1e apoyan sobre suelos competentes para transmitir uerzas de su cimentación al cuerpo del muro y de esta orma generar uerzas de contención. La utilización de muros rígidos es una de las ormas m#s simples de manejar cortes y terraplenes. Los muros rígidos act7an como una masa relativamente concentrada que sirve de elemento contenedor a la masa inestable. "l empleo de muros de contención rígidos para estabilizar deslizamientos es una pr#ctica com7n en todo el mun do, pero su é)ito ha sido limitado por la difcultad que e)iste en el an#lisis de cada caso en particular y por las dierencias que e)isten entre las uerzas reales
que act7an sobre el muro.
Muro de concreto re'orzado: &na estructura de concreto reorzado resiste movimientos debidos a la presión de la tierra sobre el muro. enta!as: Los muros de concreto armado pueden emplearse en alturas grandes superiores a diez metros!, previo su dise0o estructural y estabilidad. 1e utilizan métodos convencionales de construcción, en los cuales la mayoría de los maestros de construcción tienen e)periencia. esventa!as: =equieren de buen piso de cimentación. 1on antieconómicos en alturas muy grandes y requieren de ormaletas especiales. 1u poco peso los hace ineectivos en muchos casos de estabilización de deslizamientos de masas grandes de suelo.
Muro en Concreto simple: Los muros de concreto simple act7an como estructuras de peso o gravedad y se recomienda no se empleen en alturas superiores a cuatro metros, debido no sólo al aumento de costos, sino a la presencia de esuerzos de -e)ión que no pueden ser resistidos por el concreto simple y se pueden presentar roturas a -e)ión en la parte inerior del muro o dentro del cimiento. enta!as: =elativamente simples de construir y mantener, pueden construirse en curvas y en dierentes ormas para propósitos arquitectónicos y pueden colocarse enchapes para su apariencia e)terior. esventa!as: 1e requiere una muy buena undación y no permite
deormaciones importantes, se necesitan cantidades grandes de concreto y un tiempo de curado, antes de que puedan trabajar eectivamente.
Muros de Concreto Ciclópeo "l concreto ciclópeo es una mezcla de concreto con cantos o bloques de roca dura. (eneralmente, se utilizan mezclas de >?@ de concreto y 6?@ de volumen de piedra. 1in embargo, debe tenerse en cuenta que a mayor cantidad de piedra e)iste mayor posibilidad de agrietamiento del muro, por presencia de zonas de debilidad estructural interna. "n ocasiones se le colocan reuerzos de varilla de acero dentro del concreto ciclópeo para mejorar su resistencia interna. enta!as: "l dise0o de un muro de concreto ciclópeo es muy similar al de los muros de concreto simple rígidos. esventa!as: "l concreto ciclópeo cantos de roca y concreto! no puede soportar esuerzos de -e)ión grandes.
*% Muros masivos +lexibles 1on estructuras masivas, -e)ibles. 1e adaptan a los movimientos. 1u eectividad depende de su peso y de la capacidad de soportar deormaciones importantes sin que se rompa su estructura.
")isten varios tipos de muros -e)ibles y entre ellos los m#s populares son$ Auros en (aviones, Auros de elementos preabricados Auros %riba!, Auros de Llantas &sadas, Auros de /iedra, Auros de :olsacreto
Muros en Gaviones: Los gaviones son cajones de malla de alambre galvanizado que se rellenan de cantos de roca. enta!as: B#cil alivio de presiones de agua. 1oportan movimientos sin pérdida de efciencia. "s de construcción sencilla y económica. esventa!as: Las mallas de acero galvanizado se corroen #cilmente en ambientes #cidos, por ejemplo, en suelos residuales de granitos se requiere cantos o bloques de roca, los cuales no necesariamente est#n disponibles en todos los sitios.
Muro criba: "l muro criba es b#sicamente una estructura parecida a una caja ormada por preabricados de concreto entrelazados. "l espacio interior de las cajas se rellena con suelo granular permeable o roca para darle resistencia y peso, conormando un muro de gravedad. enta!as: 1imple de construir y mantener. &tiliza el suelo en la mayor parte de su volumen. &tiliza elementos preabricados los cuales permiten un mejor control de calidad. esventa!as: 1e requiere material granular, autodrenante. /uede ser costoso cuando se construye un solo muro por la necesidad de preabricar los elementos de concreto armado. (eneralmente no unciona en alturas superiores a siete metros.
Muros de llantas: Los muros en llantas usadas conocidos como /neusol o Ciresoil consisten en rellenos de suelo con llantas de caucho usadas. Las llantas son unidas entre sí por soga de reuerzo. (eneralmente, se utilizan sogas de polipropileno y se conoce de la utilización de elementos met#licos enta!as: 1on #ciles de construir y ayudan en el reciclaje de los elementos utilizados. esventa!as: Do e)isten procedimientos confables de dise0o y su vida 7til no es conocida.
Muros en ,iedra (,edraplenes)$ Los muros en piedra son estructuras construidas con bloques o cantos grandes de roca, los cuales se colocan unos sobre otros en orma manual o al volteo. "l tama0o de los bloques utilizados generalmente supera las 5 pulgadas y pueden utilizarse bloques hasta de 3 metro de di#metro si se tiene equipo adecuado para su colocación. enta!as: 1on #ciles de construir y económicos cuando
hay piedra disponible. esventa!as: =equieren de la utilización de bloques o cantos de tama0o relativamente grande.
-% T.#//0 /#+/100$ Las estructuras de tierra reorzada son terraplenes donde el suelo es su principal componente8 y dentro de este, en el proceso de compactación, se colocan elementos de reuerzo para aumentar su resistencia a la tensión y al cortante. 2nternamente deben su resistencia principalmente, al reuerzo y e)ternamente act7an como estructuras masivas por gravedad. 1on #ciles de construir. &tilizan el suelo como su principal componente. /uede adaptarse #cilmente a la topograía. /ermite construirse sobre undaciones débiles, tolera asentamientos dierenciales y puede demolerse o repararse #cilmente, pero se requiere espacio disponible superior al de cualquier otra estructura de contención.
#lementos de /e'uerzo: Los reuerzos pueden construirse con materiales capaces de desarrollar tensión y que permitan la ricción entre el elemento y el suelo. /e'uerzo con tiras met2licas: enta!as: Los reuerzos met#licos le dan rigidez al terraplén y los preabricados de concreto en su cara de achada los hace presentables y decorativos. ")isten empresas especializadas dedicadas a su construcción. esventa!as: Las zonas de reuerzo requieren protección especial contra la corrosión. 1e requieren características especiales en el relleno utilizado con los elementos de reuerzo.
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/e'uerzo con geotextil: "l sistema m#s popular de muros de tierra reorzada es el reuerzo de terraplenes con geote)tiles, en el cual el mecanismo de transmisión de esuerzos es predominantemente de ricción. ")iste una gran cantidad de geote)tiles de dierentes propiedades mec#nicas, tejidos y no tejidos enta!as: 1on generalmente muy económicos y #ciles de construir. esventa!as: 1on muy -e)ibles y se deorman #cilmente. Las capas de geote)til se pueden convertir en superfcies de debilidad para deslizamientos. &n problema importante de los geote)tiles es su deterioro con la luz
ultravioleta del sol y por esto se requiere que este material permanezca cubierto, con concreto emulsión as#ltica o su elo con vegetación.
/e'uerzo con malla% =ecientemente se han introducido en el mercado las geomallas que son mallas poliméricas o met#licas con una orma determinada, en dos direcciones, en el cual se incluye el eecto de ricción y adem#s, el eecto de agarre dentro del suelo. "n ocasiones la geomallas llevan varillas para ayudar a la resistencia de arrancamiento de la malla. (eneralmente, las geomallas tienen mayor resistencia al arrancamiento que los geote)tiles. enta!as: La malla le da cierta rigidez al terraplén y las capas no constituyen superfcies de debilidad. "l eecto de anclaje es mejor. esventa!as: Eependiendo del material constitutivo la malla puede descomponerse o corroerse.
/elleno$ "l material de relleno debe ser un material capaz de desarrollar ricción y no debe contener materiales org#nicos o perecederos como vegetación o residuos indeseados. %om7nmente se utiliza relleno granular pero cuando no se dispone de materiales de grava o arena se utiliza arcilla o suelos residuales, en estos casos se debe tener especial cuidado, teniendo en cuenta, la importante reducción de capacidad al arrancamiento en los suelos arcillosos, cuando son saturados. "n ocasiones se utiliza piedra triturada. "n este caso debe tenerse cuidado de que el reuerzo sea de un grosor sufciente que impida su rotura, causada por los bordes angulosos del triturado.
3% #structuras ancladas "n las estructuras ancladas se colocan varillas o tendones generalmente, de acero en peroraciones realizadas con taladro, posteriormente se inyectan con un cemento. Los anclajes pueden ser pretensados para colocar una carga sobre un bulbo cementado o pueden ser cementados simplemente sin colocarles carga activa.
0ncla!es 4 pernos individuales: Los pernos son elementos estructurales generalmente constituidos por varillas de acero, las cuales se colocan dentro de una peroración, la cual se inyecta posteriormente con cemento para unir la varilla al macizo de roca. =ealmente, lo que ocurre es un reuerzo del macizo de roca por intermedio de la varilla. "n esta orma, se pueden evitar los caídos de roca y en ocasiones los deslizamientos de macizos de roca racturada con discontinuidades muy espaciadas. enta!as: /ermiten la estabilización de bloques individuales o puntos específcos dentro de un macizo de roca. esventa!as: /ueden surir corrosión.
Muros 0nclados: Los muros anclados generalmente, incluyen el concreto lanzado para prevenir el movimiento de bloques en una zona racturada y drenaje de penetración para impedir la presión de agua. enta!as: 1e pueden construir en orma progresiva de arriba hacia abajo, a medida que se avanza con el proceso de e)cavación. /ermiten e)cavar junto a edifcios o estructuras. /ermiten alturas considerables. esventa!as: Los elementos de reuerzo pueden surir corrosión en ambientes #cidos. 1e puede requerir un mantenimiento permanente tensionamiento!. %on recuencia se roban las tuercas y elementos de anclaje. /ara su construcción se puede requerir el permiso del vecino. 1u construcción es muy costosa.
Soil 5ailing o micropilotes tipo ra&z (rootpiles)% "l 1oil Dailing es un método de reuerzo in situ utilizando micropilotes vacíos capaces de movilizar resistencia a tensión en el caso de ocurrencia de un movimiento. 1e dierencian
de los pilotes en cuanto los micropilotes no resisten cargas laterales a -e)ión. Los micropilotes pueden ser varillas de acero, tubos o cables que se introducen dentro del suelo natural o la roca blanda y son inyectados dentro de huecos preperorados. (eneralmente son espaciados a distancias relativamente peque0as. enta!a: Auy efcientes como elemento de reuerzo en materiales racturados o sueltos. esvena!as: (eneralmente se requiere una cantidad grande de pilotillos para estabilizar un talud específco lo cual los hace costosos.
6% #ST/UCTU/0S #5T#//00S: 1on estructuras esbeltas, las cuales generalmente trabajan empotradas en su punta inerior. 2nternamente est#n sometidas a esuerzos de -e)ión y cortante. Las estructuras enterradas son elementos capaces de resistir esuerzos a -e)ión que se colocan dentro del suelo atravesando la posible superfcie de alla. "stas estructuras trabajan empotradas en el suelo por debajo de la alla. 1e conocen varios tipos de estructura enterrada así$ 3. Cablestacas 4. /ilotes 5. /ilas o %aissons
Tablestaca: Las tablestacas son estructuras de contención hincadas, delgadas y esbeltas las cuales trabajan generalmente a -e)ión empotradas o ancladas. /ueden ser de acero, de concreto o de madera siendo las de acero las m#s utilizadas. "l muro de tablestaca est# conormado por una serie de pilotes unidos entre sí para ormar una pared continua. La integridad del muro depende de las uniones entre pilotes individuales. Las tablestacas son utilizadas con relativa recuencia como estructura de contención para la conormación de muelles en ríos o mares. /ara su hincado se requiere que el suelo permita la penetración del pilote y no e)istan bloques o cantos grandes de roca enta!as: 1u construcción es r#pida y no requiere cortes previos. 1on de #cil construcción junto a los cuerpos de agua o ríos. esventa!as: Do se pueden construir en sitios con presencia de roca o cantos. 1u construcción es muy costosa.
,ilotes% Los pilotes hincados han sido utilizados en ocasiones para la estabilización de deslizamientos activos. "ste método sólo es apropiado para deslizamientos poco proundos y suelos que no -uyan entre los pilotes. Los deslizamientos proundos generalmente producen uerzas laterales muy grandes que no pueden ser resistidas #cilmente por los pilotes. Los pilotes deben enterrarse en suelo frme y competente para evitar su arrancamiento o inclinación. "s com7n la utilización de estructuras de concreto armado, uniendo las cabezas de los pilotes para mejorar su rigidez y comportamiento en general. enta!as: 1e pueden construir r#pidamente. esventa!as: 1e puede requerir un n7mero grande de pilotes para estabilizar un deslizamiento.
,ilas o Caissons% Las pilas son cilindros de gran di#metro los cuales se rellenan de suelo, las pilas generalmente son de concreto armado, generalmente se construye una sola hilera de pilas o pilotes, pero en algunos casos se utilizan dos hileras. enta!as: Do se requiere cortar el talud antes de construirlo. 1e utilizan sistemas convencionales de construcción. /ueden construirse en sitios de diícil acceso. 'arios caissons pueden ser construidos simult#neamente. esventa!as: 1e requieren proundizar muy por debajo del
pie de la e)cavación. 1u costo generalmente es elevado. La e)cavación puede requerir control del nivel re#tico. Eebe tenerse especial cuidado en las e)cavaciones para evitar accidentes.