Estabilidad de Taludes Parte 06

99

INTERCADECONSULTANCY & TRAINING

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197

Mg. Miguel Llorente Isidro - Consultor Intercade

Suma de parámetros puntuados:

1. RCS (Resistencia compresión simple)

2. RQD (Rock Quality Designation)

3. Separación entre las diaclasas

4. Estado de las discontinuidades

5. Agua freática

6. Corrección por orientación de discontinuidades

CLASIFICACION RMR DE BIENIAWSKI

198


Resistencia a la compresión simple

Ensayo de resistencia aproximado

Se puede rayar con la uña Especialmente débil < 1

Muy baja de 1 a 5

Baja de 5 a 25

Alta de 50 a 100

Muy alta de 100 a 250

Extremadamente alta > 250

Media de 25 a 50

Se rompe con golpes de martillo moderados

Se raya difícilmente con la navaja

Se puede rayar con la navaja

No puede rayarse con la navaja

Se puede romper con un golpe de martillo

Se requieren varios golpes de martillo pararomperla

Difícil de romper con el martillo de geólogo

Con el martillo de geólogo solo se pueden produciralgunas esquirlas

Calificación de la resistencia acompresión simple

Valor estimadoq (MPa) (1)

u


100


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199



Separación entre las diaclasas

�Mide la separación entre juntas de la familia principal dediaclasas de la roca (en metros).

�Da una idea del tamaño de los bloques que puedenoriginarse.

Espaciamiento de las discontinuidades

Calificativo

Especialmente pequeñoMuy pequeñoPequeñoModeradoAmplioMuy amplioEspecialmente amplio

< 22 a 66 a 2020 a 60

60 a 200200 a 600

> 600

Espaciamiento (cm)

200



Estado de las discontinuidades (el más influyente), concinco parámetros a analizar:

1. Persistencia, longitud o continuidad de la discontinuidad

2. Apertura entre paredes de la discontinuidad (no hayrelleno)

3. Si hay relleno, se mide resistencia y espesor del relleno

4. Estado de alteración de la zona de la diaclasa

5. La rugosidad de la pared de la discontinuidad

101


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201



202



Alteración• Inalterada• Ligeramente alterada• Moderadamente alterada• Muy alterada• Descompuesta

Persistencia de las discontinuidadesMuy pequeña < 1 mEscasa de 1 a 3 mMedia de 3 a 10 mAlta de 10 a 20 mMuy alta > 20 m

Relleno de las discontinuidadesClase 1: seco y de baja permeabilidadClase 2: húmedo sin presencia de agua libreClase 3: muy húmedo con aporte de agua libreClase 4: lavado con flujo continuo de aguaClase 5: socavado con importantes vías de agua

Apertura de las discontinuidades

Juntas cerradas

Calificativo General De detalle Apertura

Macizo rocoso agrietado

Juntas abiertas

Muy cerradasCerradasParcialmente abiertas

AbiertasBastante abiertasApertura amplia

Apertura muy ampliaApertura especialmente ampliaEstructura hueca

< 0.1 mm0,1 a 0,25 mm0,25 a 0,50 mm

0,50 a 2,5 mm2,5 a 10 mm

> 1 cm

1 a 10 cm10 a 100 cm

> 1 m

102


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203


Rugosidad: aumenta la resistencia al corte del macizo.

Descripción

Rugosa

Rugosa

Rugosa

Lisa

Lisa

Lisa

Pulida

Pulida

Pulida

Escalonada

Ondulada

Plana

Perfil


204



Agua freática

Difícil de medir si únicamente se tienen datos desondeos, puesto que se suele perforar con agua y lodos.

Presencia de agua en las discontinuidades

� Clase 1: No hay posibilidad de flujos de agua

� Clase 2: No hay signos de agua

� Clase 3: Signos de haber flujos de agua (manchas de óxidos)

� Clase 4: Humectaciones

� Clase 5: Filtraciones

� Clase 6: Flujo continuo de agua

103


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205



Orientación de las discontinuidades

Plano de discontinuidad

Plano de discontinuidad

= dirección del plano= buzamiento= dirección de buzamienoβ

βαα

δδ

N

RUMBO PERPENDICULAR AL EJE

Dirección segúnBuzamiento

Dirección contra Buzamiento

Buzamiento

45º - 90º

MuyFavorable

Favorable Regular Desfavorable MuyDesfavorable

Regular Desfavorable

RUMBO PARALELOAL EJE DEL TUNEL

BUZAMIENTO0 - 20º

(Independientedel Rumbo)

Buzamiento20 - 45º

Buzamiento

20 - 45º

Buzamiento

20 - 45º

Buzamiento

45º - 90º

Buzamiento

45º - 90º

206


Pun

tuac

ione

s y

clas

ifica

ción

RM

R

Valor de puntuación: media sugerida

Clasificación geomecánica RMR (Bieniawski. 1989)

Parámetros de clasificación

1

2

3

4

5

Resistenciade la matriz

rocoza(MPa)

Ensayo decarga puntual

Comprensiónsimple

> 10

> 250

10 - 1 4 - 2

250 - 100 100 - 50

2 - 1

50 - 25

Compresiónsimple (MPa)

25 - 5 5 - 1 < 1

012471215Puntuación

RQD

Puntuación

Puntuación

Puntuación

Puntuación

Puntuación

Puntuación

Puntuación

Rugosidad

Est

ado

de

las

disc

ontin

uid

ades

Relleno

Alteración

> 2 m 0.6 - 2 m 0.2 - 0.6 m

10

3 - 10 m

2

0.1 - 1.0 mm 1 - 5mm

1

10 -20 m

8

0.06 - 0.2 m < 0.06 m

5

> 20 m

0

> 5 mm

0

0

0

0

SuaveOnduladaLigeramente

rugosaRugosaMuy rugosa

3

3

2 2

3

1

1

1

15

1 - 3 m< 1 m

6 4

6

6

NingunoRelleno duro

< 5 mmRelleno duro

< 5 mmRelleno blando

< 5 mmRelleno blando

< 5 mm

Inalterada Ligeramentealterada

Moderadamentealterada Muy alterada Descompuesta

Nulo < 10 litros / min 10/25 litros/min 25/125 litros/min > 125 litros/min

0

Caudal por10 m de túnel

Relación:Presión deagua/ Tensiónprincipalmayor

Estadogeneral

Seco

15 10 7 4

Ligeramentehúmedo

Húmedo Goteando Agua fluyendo

Aguafreática

Puntuación

0 - 0.1 0.1 - 0.2 > 0.50.2 - 0.5

6

6

5

5

4

5

Nada < 0.1 mm

Separación entre diaclasas

Longitud de ladiscontinuidad

Abertura

90% 100%

20

20

17

75% - 90% 50% - 75%

13 6

25% - 50% < 25%

3

104


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207


Pun

tuac

ione

s y

clas

ifica

ción

RM

R

DIRECCION PERPENDICULAR AL EJE DEL TUNEL

Excavación con buzamiento Excavación contra buzamiento

Buz. 45-90 Buz. 20-45 Buz. 45-90 Buz. 20-45

Muy favorable Favorable Media Desfavorable

Dirección paralela al eje del túnel

Buz. 20-45Buz. 45-90

MediaMuy Desfavorable Desfavorable

Buzamiento 0º-20ºCualquier dirección

VIVIIIIIIClase

Orientación de las discontinuidades en el túnel

Tiempo de mantenimiento y longitud

Cohesión

Ángulo de rozamiento > 45º

10 años con 15 m de vano

> 4 Kp/cm2

6 meses con 8 m de vano

3-4 Kp/cm2

35º-45º 25º-35º

2-3 Kp/cm2 1-2 Kp/cm2

15º-25º

1 semana con 5 m de vano

10 horas con2,5 m de vano

30 minutos con1 m de vano

<1 Kp/cm2

<15º

Corrección por la orientación de las discontinuidades

Clasificación

Dirección y buzamiento

Puntuación

Túneles

Cimentaciones

Taludes

Clase

Calidad

Puntuación 100 - 81

Muy buena Buena Media Mala Muy mala

< 2080 - 61 60 - 41 40 - 21

I II III IV V

0 -5 -25 -50 -60

0 -2 -7 -15 -25

0 -2 -5 -10 -12

Muy favorables Favorables Medias Desfavorables Muy desafavorables

208


Apl

icac

ión

para

exc

avac

ión

y so

sten

imie

nto


105


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209



Dolomías cretácicas. Calidad muy buena.Dos familias de discontinuidades principales

Granito. Calidad buena. Varias familias dediscontinuidades alteradas.

Macizos de Clase I (RMR = 81 – 100) y Clase II (RMR = 61 – 80)

210



Pizarras ordovícicas. Calidad media. Grado de facturación alto. Grado de meorización: III

Cuarcitas ordovícicas. Calidad media. Grado de fracturación alto. Matriz rocosa muy resistente.

Macizos de Clase III (RMR = 81 – 60)

106


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211



Macizos de Clase IV (RMR = 21 – 49) y Clase V (RMR <20)

Cuarcitas ordovícicas. Calidad mala. Macizo alteradoy brechificado.

Pizarras paleozoicas. Calidad muy mala. Fracturación muy intensa. Grado de meteorización V.

212


Limitaciones:

�No es apropiado a macizos de muy baja calidad.

�Los parámetros geomecánicos deducidos tienen unagran incertidumbre.


107


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213


Se basa en un índice de calidad “Q”, que se obtiene a partir de la siguiente fórmula:

Correlación con RMR de Bieniawski:

RMR = 9 log Q + 44

CLASIFICACION “Q” DE BARTON

Q = RQD JrJa SRFJn

Jw. .

Donde, además del RQD, se introducen los parámetros siguientes:

parámetro para describir el número de familias de discontinuidadparámetro para describir la rugosidad de las juntasparámetro para describir la alteración de las juntasfactor asociado al agua en juntasfactor asociado al estado tensional (zonas de corte, fluencia,expansividad, tensiones in situ)

JnJrJaJwSRF

214


CLASIFICACION Q DE BARTON

La asociación de factores permite dar un sentido físico acada uno de ellos.

Representa el tamaño del bloque medio.

Reúne términos de rugosidad, fricción y relleno de lasjuntas y representa la resistencia al corte entre bloques.

Combina condiciones de agua y tensión, por tanto, puederepresentar una tensión activa o eficaz.

JwSRF

JrJa

RQDJn

108


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215


CLASIFICACION “Q” DE BARTONIndice de Diaclasado Jn

Indice de Rugosidad JrDiaclasas rellenas

Diaclasas limpias:DiscontinuasOnduladas rugosasOnduladas lisasPlanas rugosasPlanas lisas

OnduladosPlanos

Lisos o espejos de falla

Valor1

4321,51

1.50.5

Valor0,5 - 1

23469

121520

Roca MasivaUna familia de diaclasasIdem con otras diaclasas ocasionalesDos familias de diaclasasIdem con otras diaclasas ocasionalesTres familias de diaclasasIdem con otras diaclasas ocasionalesCuatro o mas familias, roca muy fracturadaRoca triturada

216


Indice de Alteración Ja

Coeficiente reductor por la presencia de agua Jw

Excavaciones secas a con < 5 O/min localmente

Afluencia media con lavado de algunas diaclasasAfluencia importante por diaclasas limpiasIdem con lavado de diaclasasAfluencia excepcional inicial, decreciente con el tiempoIdem mantenida

ValorPresión deagua [kg/cm2]

1<11 -2,52,5 - 102,5 - 10

> 10> 10

0,660,5

0,330,2 - 0,10,1 - 0,05

Valor0,75 - 1

42

468

8 - 126 - 12

510 - 20

Diaclasas de pares sanasLigera alteraciónAlteraciones arcillosasCon detritos arenososCon detritos arcillosos preconsolidadosIdem poco consolidadosIdem expansivosMilonitos (productos de trituración) de roca y arcillaMilonitos de arcilla limosaMilonitos arcillosos gruesos


109


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217


Condicionantes tensionales SRF (stress reduction factor)


Parámetro SRFZonas débiles

Multitud de zonas débiles

Valor

105

5

5 - 10

5 - 10

0,5 - 2,0

10 - 20

10 - 15

5

1

2,5

2,5

2,5

7,5Idem con cobertura < 50m.Abundantes zonas débiles en roca competenteZonas débiles aisladas en roca competente (cobertura < 50 m)Idem con cobertura > 50mTerreno en bloques muy fracturados

Roca competente

Terreno expansivo

Terreno fluyente

Pequeña cobertura

(10 > c/ 1 >5)(200 > c/ 1 >10)( c / 1 >200)

Gran cobertura

Con bajas presionesCon altas presiones

Con presión de hinchamiento moderadaCon presión de hinchamiento alta

Cobertura media

Zonas débiles aisladas, con arcilla o roca descompuesta (cobertura < 50m )

218


Una vez analizados todos los valores y resuelta la ecuaciónse obtiene un valor dentro de la siguiente clasificación:

Valor Q Tipo de roca

0,001 – 0,01 Excepcionalmente mala

0,01 – 0,1 Extremadamente mala

0,1 – 1 Muy mala

1 – 4 Mala

4 – 10 Media

10 – 40 Buena

40 – 100 Muy buena

100 – 400 Extremadamente buena

400 – 1000 Excepcionalmente buena


110


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219


Para correlacionar el valor del índice “Q” con la estabilidad ylos requisitos de sostenimiento de túneles, Barton definió unparámetro adicional: Dimensión Equivalente de la excavación

De= Ancho de la excavación, diámetro o altura (m)/ESR


Tipo de excavación ESR

2-5

1,6 - 2,0

1,2 - 1,3

0,9 - 1,10,9 - 1,1

0,5 - 0,8

A Labores mineras de carácter temporal, etc.

Galerías mineras permanentes, túneles de centrales hidroeléctricas (excluyendolas galerías de alta presión), túneles piloto, galerías de avance en grandesexcavaciones, cámaras de compensación hidroeléctrica.

Cavernas de almacenamiento, plantas de tratamiento de aguas, túneles de carreteras secundarias y de ferrocarril, túneles de acceso.

Centrales nucleares subterráneas, estaciones de ferrocarril, instalaciones públicas y deportivas, fábricas, túneles para tuberías principales de gas.

B

C

D

E

220



Espaciado de los pernos en zonas no gunitadas

Excepcionalmentemala

Extremadamentemala

Muymala

Mala Media Buena Muy buena

Extr.buena

Exc.buena

100

50

20

10

5

2

0,001 0,004 0,01 0,04 0,1 0,4 1 4 10 40 100 400 1000

1.5

2.4

3

5710

20

(1)(2) (3)(4) (5)(6)(7)(8)(9)

1,0 m1,3 m

1,5 m

2,0 m3,0 m

4,0 m

1,0 m 1,2 m 1,3 m 1,5 m1,7 m 2,1 m

2,3 m 2,5 m

250 mm

150 mmmm

120 mm90 mm

50 mm 40 mm

Indice de calidad del macizo rocoso, Q

CATEGORÍAS DEL REFUERZO1) Sin sostenimiento 7) Gunita de 120 : 150 mm de espesor2) Pernos aislados, sb reforzada con fibra y pernos sfr+B3) Pernos sistemáticos, B 8) Gunita de espesor >150 mm;4) Pernos sistemáticos y gunita de espesor reforzada con fibra y cerchas de acero40-50 mm, reforzadas con gunita y pernos sfr+RRS+B5) Gunita de 50-90 mm de espesor reforzada 9) Hormigón en masa CCAcon fibra y pernos, sfr+B6) Gunita de 90-120 mm de espesor reforzadacon fibra y pernos sfr+B

G F E D C B A

CLASE DE ROCA

De (m) Longitud de lospernos, en m,para ESR = 1

Espaciado de los pernos en zonas gunitadas

Espesor del gunitado

111


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221


COMPARACION0.5

0.5

0.7

0.7

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

Very weak Weak Strong Very strong

Very highstrength

Extremelystrong

Jennings1973

Bieniawski1973

Verystrong

Moderalitystrong

Moderalityweak

WeakVery weak

Soil

Extremelylow

strength

Very lowstrength

Very low

LowstrengthVery low strength

Lowstrength

Low strength

Uniaxial compressiver strenght. MPa

Moderate

Mediumstrength

Medium

Mediumstrength

Highstrength

Highstrength

High

Very highstrength

Very hardrock

Very hugh

ISRM1979

HardrockSoft rock

Very soft rockSoil

Soil Very highstrength

Extremelyhigh

strength

Extremely hard rock

Rock

StrongGeological Society1970

Broch and Franklin1972

Highstrength

Mediumstrength

Lowstrength

Very low strength

8

8

20

20

30

30

40

40

50

50

70

70

200

200

300

300

400

400

700

700

Coates1964

Deere and Miller1966

1

1

10

10

100

100

222


1. Análisis de estabilidad: Introducción y método observativo

2. Factores litológicos, tipos de roca y alteración de las rocas

3. Propiedades de las rocas y de los suelos

4. Tipos de deslizamientos

5. Criterios de rotura

6. Proyección estereográfica

7. Falla estructuralmente controlada (planar, cuña)

8. Falla no estructuralmente controlada (ciruclar, mixta, pandeo)

9. Métodos numéricos

10.Taller

INDICE GENERAL DEL MODULO

112


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223











10.Taller


224


� Definición de suelo

� Propiedades y tipos de suelos

• Composición mineralógica y tamaño de grano

• Porosidad

• Peso específico

• Permeabilidad

• Durabilidad

• Resistencia

• Velocidad de las ondas sónicas

INDICE

113


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225


(Ing.) Material natural mezcla demateriales sólidos (minerales uorgánicos), líquidos (agua) y gaseosos(aire) para cuya disgregación no esnecesario aplicar una cantidadimportante de energía. Es una parte noconsolidada y superficial de la cortezaterrestre, que tiende a desarrollarse porlos procesos de degradación de lasrocas (meteorización, erosión,transporte y sedimentación)

(Geol.) Interfase entre la geosfera, labiosfera y la atmósfera

DEFINICION DE SUELO

226


Relación de volúmenes y pesos en suelos

PROPIEDADES DE LOS SUELOS

VOLUMENES PESOS

V

VV

V V W

W

0.0

WVm

v

a

s s s

mww

AIRE

AGUAAGUA

AIRE

SOLIDOS

Vm : volumen de la muestra: Vm = Vv + VsVv : volumen de vacíos. Vv = Va + VwVa : volumen del aireVw : volumen del aguaVs : volumen de sólidos

Wm : peso del aguaWs : peso de sólidosWm : peso de la muestra

114


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227


Porosidad (n) =

Índice de poros (e) =

Tipo de suelo e max. e min.

Arena 0.9 0.2

Limo 1.1 0.4

Arcilla blanda 2.3 0.6

turba 2.5 2.0

Volumen total

Volumen de poros

Volumen de sólidos

Volumen de poros


n e

1 - n 1 + ee = n =

228


Grado de saturación (Sr) = Volumen de poros

Volumen de aguax 100

Grado

SaturaciónDenominación

0 Seco

1-25 Ligeramente húmedo

26-50 Húmedo

51-75 Muy húmedo

76-99 Mojado

100 Saturado


115


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229


Compacidad (Dr) = emax – emin

emax – e

Compacidad (%) Denominación

0-15 Muy suelta

15-35 Suelta

35-65 Media

65-85 Compacta

85-100 Muy compacta


230


Densidad (ρ) = masa / volumen (kg/m3)

Peso específico (γ) = peso / volumen (kN/m3)

Peso seco (γd) = Ws / V

Peso saturado (γsat) = (Ws + Ww)/ V

Densidad de las partículas

Humedad relativa (w) = Ww / Ws


n e

1 - n 1 + ee = n =

Volúmenes

Aire

Agua

Partículassólidas

Masas

V

V

V

M

M

W

Ws

w

0

w

s

w

s

Pesos

116


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231



SUELO

1) Arena uniforme, suelta

Arena uniforme, compacta

Mezclas de arena, sueltas

Mezclas de arena, compactas

Limo cólico (Loes)

Morrena, granos muy mezclados

Arcilla glacial blanda

Arcilla glacial dura

Arcilla blanda con poca materia orgánica

Arcilla blanda con mucha matería orgánica

2)

3)

4)

5)

6)

7)

8)

9)

10)

11)

n

0.46 0.85 1.43 1.8932

0.34 0.51 1.75 2.0919

0.40 0.67 1.59 1.9925

0.30 0.43 1.86 2.1616

0.50 0.99 1.36 1.8621

0.20 0.25 2.12 2.329

0.55 1.20 1.22 1.7745

0.37 0.60 1.70 2.0722

0.66 1.90 0.93 1.5870

0.75 3.0 0.68 1.43110

0.84 3.2 0.43 1.27194

e d(ton/m) sat(ton/m)3 3) )

232


TIPOS DE SUELOS

Se clasifican según distintos puntos de vista:

� Geología

� Química

� Climática

� Genético

� Ingenieril

117


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233


TIPOS DE SUELOS

Geológica�Fallou: Historia, geografía, conjunto de constituyentes,

estructura y funcionamiento.

Química�Gedroitz: Grado de saturación del complejo adsorbente.�Von Sigmond: Catión dominante del complejo

adsorbente.�Pallman: Intensidad, dirección y elementos del lavado.

Climática�Suelos zonales: dependen del clima.�Suelos intrazonales: independientes del clima.�Suelos azonales: poco evolucionados.

234


Loésico

TIPOS DE SUELOS

118


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235


TIPOS DE SUELOS

236


TIPOS DE SUELOS

119


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237


TIPOS DE SUELOS

El lechorocoso empiezaa desintegrarse.

I La materiaorgánica facilita

la desintegración.

II

Se formanlos horizontes.

III El suelodesarrollado sustentauna vegetación densa.

IV

Materia orgánica Fragmentos mineralesy materia orgánica

Humus

Materia orgánica

Horizonte A Horizonte A

Horizonte B

Roca madre

Horizonte C

Roca madre

Horizonte C

Roca madreRoca en desintegración

Lecho rocosoLecho rocosoLecho rocosoLecho rocoso

238


TIPOS DE SUELOS

Histosoles

AridisolesGelisoles

Entisoles

Alfisoles Ultisoles

Oxisoles

EspodosolesMolisolesVertisolesInceptisoles

Andisoles

Grado de meteorizaciónGrado de meteorización

120


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239


TIPOS DE SUELOS

Entisol Vertisol Oxisol

240


TIPOS DE SUELOS

Ingenieril. Tiene en cuenta los siguientes aspectos:

1. Textura

2. Estructura

3. Consistencia

4. Densidad

5. Aireación

6. Temperatura

7. Color

121


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241


TIPOS DE SUELOS

Ingenieril

1. Textura: proporción de tamaño de partículas.

Cuatro tipos fundamentales:

� Gravas � Arenas� Limos� Arcillas

242


0,00

2

0,00

6

0,02

0,06 0,2

0,6 2 6 20 60 200

600

Arena GravaLimoArcilla

Suelos gruesosSuelos finos Suelos muy gruesos

LF LM LG AF AM AG GF GM GG C B

Ø mm

Arena

Arcilla

Lima

100 µ

Grain Size (mm)100

ClassificationSystem

UnifiedGravel

Gravel

Gravel

Gravel

Gravel

Sand

Sand Silt Clay

Clay

Clay

Clay

Fines (silt and clay)

Silt

Silt

Silt

Sand

Sand

Sand

4.75

4.75

75

75

75

2

2

2

.075

.075

.05

.05

.06

.002

.002

.002

.002

MIT

ASTM

USDA

AASHTO

10 1 0.1 0.01 0.001 0.0001

TIPOS DE SUELOS

122


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243


TIPOS DE SUELOS

INTERNATIONAL AMERICANISO 566 (TBL 2): 1983 ASTM E 11-87

Nominal opening Alt. US Std.mm inch/sieve25 1”19 3/4"9,5 3/8"4,75 # 42,36 81,18 160,600 300,300 500,075 200

244


TIPOS DE SUELOS

Resultados: La curva granulométricaUniformeCu =

60

10

Poco uniforme

Bien graduada

Continua

Discontinua

Estos parámetros ayudan adeterminar el origengeológico de los sedimentos

Uniforme:C < 5Poco uniforme:20 > C > 5Bien graduado:C > 20

U

U

U

D

D

123


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245


TIPOS DE SUELOS

++ ++

+++ + + + + + + +

Por mallas o tamicesPor hidrómetros

ClasificaciónI.T.M. Gruesa

100

90

80

70

60

Por

cent

aje

de ta

mañ

o in

ferio

r, en

pes

o

50

40

10

010 1.0 0.1 0.01 0.001 0.0001

Gruesa Gruesa

Arena

Media Media MediaFina Fina Fina

Limo Arcilla

30

20

D60=0.42 D10=0.04

Diámetro (mm)

D = 0,40 mmD = 0,04 mm

D /D = 10

Arena limosabien graduada

60

10

60 10

246


TIPOS DE SUELOS

Grava. Es fácil aislar un clasto (guijarro), proyectil.

Arena. Cuesta un poco seleccionar un grano con dosdedos.�Arena gruesa: es muy rugosa�Arena media: resulta áspera al tacto�Arena fina: resulta agradable al tacto

Limo. No se ven granos a simple vista, pero se notan altacto y al masticar.

Arcilla. No se ven granos, al masticar no se notan granos,tacto suave.

124


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247


TIPOS DE SUELOS

Ingenieril

2. Estructura: forma en la que las partículas del suelose reúnen para formar agregados.

A. PrismáticaB. Blocosa o columnarC,D. Esferoidal (redondez)E. LaminarF. Granular

A B C D

EF

248


TIPOS DE SUELOS

Ingenieril

3. Consistencia, resistencia a la deformación o ruptura:suelto, suave, duro, muy duro (labranza).

Seco Humedo Mojado

Fluido

Formas deconsistencia

Duro yrígido

BlandoFriable

ResistentePlástico

Pegajoso

EnlodamientoTerrones OptimasCondiciones

Aumenta el contenido de humedad

ViscosoPegajosoViscoso

Pegajoso

125


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249


TIPOS DE SUELOS

Ingenieril

3. Consistencia: plasticidad (límites de Atterberg), resistencia a la penetración.

Aguahigroscópica

Aguaabsorbida

Agua capilar

Agua infiltrada

Agua capilar

Nivel freático

Agua freática

250


TIPOS DE SUELOS12 mm, 25 golpes

Mezcla fluidade agua y suelo

Estado Líquido

Estado plástico

líquido plástico

plástico friable

friable seco

Estado semisólido

Estado Sólido

Suelo Seco

Humedad creciente

Límite líquido W

Límite Plástico W

Límite de retracción Wo contracción

1

p

s

Ensayo del límite líquido

Ranurador

8mm

13mm

126


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251


TIPOS DE SUELOS

Índice de plasticidad

Facilidad de manejo del suelo, contenido y tipo de arcilla presente en el suelo.

IP = LL – LP < 10 no plásticoIP = LL – LP > 10 plásticoIP = LL – LP ~ 20 muy plástico

Tipo de suelo Arena Limo Arcilla

Límite líquido 15-20 30-40 40-150

Límite plástico - 20-25 25-50

Limite de retracción 12-18 14-15 8-35

252


TIPOS DE SUELOS

Resistencia a la penetración

Índice integrado decompactación, dehumedad, de texturay de tipo arcilla.

Es un índice deresistencia del suelo.SPT (rechazo: 50).

440

400

360

320

280

Pre

sión

apl

icad

a (I

b/pu

lg

)2

240

200

160

120

4

3

2

1

80

40

00 2 4 6

Humedad (%)Profundidad(pulg) 1 2 3 4

0 - 3

3 - 6

6 - 12

33.3

30.4

26.0

27.6

26.5

24.8

17.9

20.4

22.9

23.6

20.118.5

8 10 12Profundidad de penetración (pulg)

Efecto de la humedad del suelo en las lecturas del penetrómetro. (Shaw y col. 1942.citado por Baver y Col., 1973)

127


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253


TIPOS DE SUELOS

Ingenieril

4. Densidad: peso por volumen del suelo.

Muy poroso � menos denso Poco poroso � más denso

Más materia orgánica � más poroso � menos denso

254


TIPOS DE SUELOS

128


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255


TIPOS DE SUELOS

Ingenieril

5. Aireación: contenido de aire del suelo.

6. Temperatura: importante para la labranza.

256


TIPOS DE SUELOS

Ingenieril

7. Color: depende de los componentes y varía con lahumedad.

� Rojo: contenido de óxidos de fierro y manganeso

� Amarillo: óxidos de hierro hidratado

� Blanco y gris: presencia de cuarzo, yeso y caolín

� Negro y marrón: materia orgánica

129


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257


Clasificación rocas sedimentariasSISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACION DE SUELOS (SUCS) ASTM D 2487

Criterios para la asignación de símbolos de grupo y nombre de grupo con el uso de ensayes de laboratorio

Gravas limpiasMenos del 5% pasa la malla N.º 200

Cu < 4 y 1 > Cc > 3

Cu < 6 y 1 > Cc > 3

IP<4 o debajo de la línea “A” en la carta deplasticidad

IP<7 o arriba de la línea “A” en la carta deplasticidad

Cumple los criterios para SW y SM

Cumple los criterios para SW y SC

Cumple los criterios para SP y SMCumple los criterios para SP y SC

IP<7 y se grafica en la carta de plasticidad arribade la línea “A”

IP<7 y se grafica en la carta de plasticidad arribade la línea “A”

Límite líquido-secado al horno

Límite líquido-secado al horno

Límite líquido-no secado

Límite líquido-no secado

<0.75

<0.75

IP<4 y se grafica en la carta de plasticidad abajode la línea “A”

IP<4 y se grafica en la carta de plasticidad abajode la línea “A”

IP<4 o debajo de la línea “A” en la carta deplasticidad

IP<7 o arriba de la línea “A” en la carta deplasticidad

Cumple los criterios para GW y GM

Cumple los criterios para GW y GC

Cumple los criterios para GP y GC

Cumple los criterios para GP y GM

Cu > 4 y 1 < Cc < 3

Cu > 6 y 1 < Cc < 3

Gravas con finosMás del 12% pasa la malla N.º 200

Gravas limpias y con finosEntre el 5 y 12% pasa malla N.º 200

Arenas limpiasMenos del 5% pasa la malla N.º 200

Arenas con finosMás del 12% pasa la malla N.º 200

Arenas limpias y con finosentre el 5 y 12% pasa malla N.º 200

Inorgánicos

Inorgánicos

Principalmente materia orgánica de color oscuroSuelos altamente

orgánicos

Limos y arcillasLímite Líquidomenor que 50

Limos y arcillasLímite líquidomayor que 50

Suelos de partículasfinas

El 50% o más pasa lamalla N.º 200

Suelos de partículasgruesas más del 50%es retenido en la malla

N.º 200

GravasMás del 50% de lafracción gruesa es

retenida en lamalla N.º 4

ArenasEl 50% o más dela fracción gruesapasa la malla N.º 4

Clasificación de suelosSímbolode grupo Nombre del grupo

Grava bien graduada

Grava mal graduada

Grava limosa

Grava arcillosa

Grava bien graduada con limoGrava bien graduada con arcilla

Grava mal graduada con arcilla

Arena bien graduada

Arena mal graduada

Arena limosa

Arena arcillosa

Arena bien graduada con limo

Arena bien graduada con arcillaArena mal graduada con limo

Arena mal graduada con arcilla

Arcilla de baja plasticidad

Limo de baja plasticidad

Arcilla orgánica

Arcilla orgánica

Limo orgánico

Limo orgánica

Arcilla de alta plasticidad

Limo de alta plasticidad

Turba

Grava mal graduada con limo

GW

GP

GM

GC

GW-GM

GW-GC

Orgánicos

Orgánicos

258











10.Taller


130


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259











10.Taller


260


� Clasificaciones de deslizamientos

� Tipos de movimiento más frecuentes

� Otros movimientos

� Velocidad de los movimientos

INDICE

131


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261


CLASIFICACION DE DESLIZAMIENTOS

262


Clasificación de los deslizamientos ( landslides )

�Deslizamiento: movimiento de una masa de roca, detritoso tierra pendiente abajo bajo la acción de la gravedad,cuando el esfuerzo de corte excede al esfuerzo deresistencia del material.

�Se pueden producir en todo tipo de materiales (suelo,roca, rellenos,…)

� Otros nombres: movimientos gravitacionales,movimientos en masa (remoción en masa), movimientosdel terreno, corrimientos….

132


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263


SHARPE (1938)

MOVEMENT EARTH OR ROCK

EARTH OR ROCKPLUS WATER

WATERRATE

US

UA

LLY

IMP

ER

IC

EP

TIB

LE

SLOW TORAPID

RAPID

RAPID

SOLIFLUCTION

DEBRIS - AVALANCHE

SOLIFLUCTION

EARTHNFLOW

SLUMP

DEBRIS - SLIDE

DEBRIS - FALL

ROCK SLIDE

ROCK FALL

SUBSIDENCE

MUDFLOWSEMIARID. AL POD

VOLCANIC

DEBRIS - AVALANCHE

FLU

VIA

LT

RA

NS

PO

RTA

TIO

N

FAS

T

OR

S

LOW

SLOW TO

VERY

FLO

W

264


SKEMPTON Y HUTCHINSON (1969)

1) Desprendimiento - caída 4) Deslizamientos translacionales

bloque

laja

2) Desprendimiento - rotacionales

A) BASICOS

L

D

133


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265


SKEMPTON Y HUTCHINSON (1969)

5) Flujo

superficialflujo de tierra-arcilla

no circular

flujo de tango

Deslizamientos compuestos(rotacional - tranlacional)

láminas de salifluxión(periglaciales)

tosa

266


SKEMPTON Y HUTCHINSON (1969)B) DESLIZAMIENTOS MULTIPLES Y COMPLEJOS

1) Deslizamientos sucesivos 2) Deslizamientos múltiples imbricados

3) Deslizamiento flujo

5) Deslizamientos múltiples imbricados con avance lateral 5) Deslizamientos en arcillas rápidas

4) Deslizamiento en coluviones

134


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267


HOEK Y BRAY 1974 (TALUDES ROCOSOS)

a) c)

b) d)

a) Rotura circular b) Rotura Planac) Cuña inestable d) Vuelco Toppling

268


VARNES (1978)

135


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269


� Rebote: por descarga del terreno

� Arrastre: movimientos lentos, imperceptibles corto aplazo

� Hundimiento de las pendientes de montañas: terminogeneral para deformaciones profundas no clasificadascomo deslizamientos

� Deslizamiento: Movimientos rápidos

� Movimientos de detritos en forma de flujo

� Derrumbe

� Caída

� Movimientos de pendiente complejos

HUTCHINSON (1988)

270


HUTCHINSON (1988)

TIPO DE MOVIMIENTO

CLASE DE MATERIAL

MEDIOS ROCOSOS

DESPRENDIMIENTOS

VUELCOS(toppling)

DESLIZAMIENTOSROTACIONALES

DESLIZAMIENTOSTRANSLACIONALES

Cuñas directas

Cuñas

Planares

1) 3)2)

Cuña inversa

En contactosuelo-roca

MixtoDe bloquesPor flexión

Vuelco por descalse

Deslizamientoy basculamiento

Basculamientopor descalce

Basculamiento

SUELOS

136


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271


HUTCHINSON (1988)

TIPO DE MOVIMIENTO

CLASE DE MATERIAL

MEDIOS ROCOSOS

De placalíneas

De placas curvasy fracturadas

Rotacionaly colada de barro

Cuña y “debris flow”

Colada de barro

Rotacionaly vuelcoRotacional y translacional

1) 2) 3)3)

2)

1)

EXTENSIONESLATERALES

COLADAS

MOVIMIENTOSCOMPLEJOS

SUELOS

272


HUTCHINSON (1988)

Despredimientos

D. RotacionalD. Planar

Avalancha

PandeoVueleo

Colada

ReptaciónD. Rotacionalmúltiple Extensión lateral

Colada de barro

ESQUEMA GEOMORFOLOGICO Y MOVIMIENTOS QUE PUEDEN ASOCIARSE

137


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273


CREEP

A

C

ReboundMovements associated with man-made excavationsMovements associated with naturally croded valleys

Superficial, predominantly seasonal creep; mantle creepDeep-seated, continuous creep; mass creepPre-failure creep; progressive creepPost-failure creep

Single-sided sagging associated with the initial stages of landslidingDouble-sided sagging, associated with the initial stages of doublelandsliding, leading to ridge spreading

Sagging associated with multiple toppling

Confined failuresRotational slipsCompound failures (markedly non circular, with listric or bi-planar slip)Translation slides

Mudslides (non-periglacial)Periglacial mudslides (gelifluction of clays)Flow slidesDebris flows, very to xtremely rapid flows of wet debrisSturzstroms, extremely rapid flows of dry debris

Topples bounded by pre-existing discontinuitiesTopples released by tension failure at rear of mass

Primary, involving fresh detachment of materia; rock and soil fallsSecondary, involving loose material, detached earlier; stone falls

Cambering and valley-bulgingBlock-type slope movementsAbandoned clay cliffsLandslides breking down into mudslides or flows at the toeSlides caused by seepage erosionMulti-tiered slides

Multi-storeyed slides

Creep

Sangging of mountain slopes

Landslides

Debris movements of flows-like form

Topples

Falls

Complex slope movements

1

1

1

1

1

1

1

1

3

3

3

3

3

2

2

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

6

5

5

7

B

D

E

F

G

H

(1) Shallow, predominantly seasonal creep

(2) Deep-seated continuous cree; mass creep

(3) Progressive creep

(4) Freeze-thaw movements

(5) Translational slides

(6) Rotational slips

(7) Falls

(8) Sub-aqueous slides

(a) Solifluction

(a) Rock slides; block glides(b) Slab, or flakes slides(c) Detritus, or debris slides(d) Mudflows

(e) Bog flows; bog bursts(f) Flow failures

(a) Single rotational slips

(a) Stone and boulders falls

(a) Flow slides(b) Under-consolidated clay slides

(b) Rock and soil falls

(b) Multiple rotational slips

(c) Successive, or stepped rotational slips

(i) Climatic mudflows

(i) Loess flows

(i) in stiff, fissured clay

(ii) Flow slides

(ii) in soft, extra-sensitive clays; clay flows

(ii) Volcanic mudflows

(b) Cambering and valley-bulging

(d) Rock glaciersStone streams

(a) Soil creep(b) Talus creep

274


MODIFICADO DE AYALA Y OLCINA (2002)

5

4

93

8

7

2

1

1 9

4 12

15

2 10

135

7

3 11

146

8

610

1113

15

1412

Glaciar negro

Glaciar rocoso

Flujo de derrubios

Deslizamientotranslacional

Solifluxión

Flujo de canchales

Caída

Deslizamientorocoso

Flujo de lodo

Deslizamientorotacional

Reptación

Movimientoscosteros

Movimientodeltaico

Olistostromas

Corrientes degravedad

Estabilidad de Taludes Parte 06

Engineering

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