Chapter 4 Bunge lenye Meno (Parliament with Teeth): Legislative Development and
4.6. A CDF as a Pillar of the Legislative Reform
Los movimientos de suelo y roca representan un problema que acarrea grandes costos econ´omicos y la p´erdida de numerosas vidas humanas. Este problema ha sido estudiado continuamente por los ingenieros geot´ecnicos e ingenieros ge- ol´ogicos alrededor del mundo, present´andose una mayor frecuencia en lugares geol´ogicamente activos.
Existe una gran variedad de formas en las que ocurren este tipo de movimien- tos, de manera que es necesario un sistema de clasificaci´on y descripci´on. Este tipo de informaci´on es de gran relevancia, ya que se establece un lenguaje com´un entre los responsables de solucionar este tipo de problemas.
CAP´ITULO 2. DESLIZAMIENTOS MIC 2009-I-16 Desafortunadamente no existe un acuerdo a nivel mundial. Varios tipos de clasificaci´on se han propuesto. Seg´un [7], la mayor dificultad radica en la limi- tada terminolog´ıa disponible para describir diferentes tipos de movimientos, es decir, un t´ermino descriptivo en un determinado sistema de clasificaci´on puede significar un sentido totalmente distinto en otro sistema.
A continuaci´on se presentan algunos factores tomados en cuenta para la clasi- ficaci´on de los deslizamientos:
Forma de la superficie de falla Material Distancia recorrida
Circular Rocas Trayectos largos
Plana (Traslacional) Suelo Trayectos medios
C´onica Derrubios Trayectos cortos
De cabeza Material de relleno
Tabla 2.2: Factores en la clasificaci´on de deslizamientos.[16]
La velocidad del movimiento tambi´en es considerado como un factor impor- tante en la clasificaci´on:
Descripci´on Velocidad
Extremadamente r´apidos ≥ 10 m/seg
Muy r´apidos 10 m/seg - 1m/min
R´apidos 1m/min - 1m/d´ıa
Moderados 1m/d´ıa - 1m/mes
Lentos 1m/mes - 1m/a˜no
Extremadamente lentos ≤ 1 cm/a˜no Shuster, Fleming, 1982
Tabla 2.3: Clasificaci´on de las velocidades en deslizamientos.[16]
CAP´ITULO 2. DESLIZAMIENTOS MIC 2009-I-16
Movimientos en masa Rocas Suelo
Desprendimientro de rocas de gravas y arenas
Vuelcos de rocas . . .
hundimiento de rocas derrumbe de tierras
Desplazamientos derrumbe de rocas deslizamiento de derrubios
deslizamiento de rocas deslizamiento de bloques de tierra flujos de derrubios
avalancha de derrubios corriente de rocas
Flujos de rocas solifluxi´on
reptaci´on del suelo flujo de arena flujo de lodos
Eztensiones laterales de rocas de terreno
Movimientos complejos avalancha de rocas hundimiento y flujo de terreno Tabla 2.4: Tipos de deslizamientos
De la clasificaci´on de Skempton y Hutchinson(1969), se pueden agrupar tres grandes tipos:
Falls = Desprendimientos Slides = Deslizamientos Flows = Flujos
2.3.1.
Desprendimientos
2.3.1.1. Rocas
El desprendimiento o ca´ıda de rocas se presenta generalmente en taludes muy escarpados(p.e., ≥ 40◦). Por lo general, no existe una superficie de falla bien
definida. Este tipo de movimiento ocurre cuando determinados factores modi- fican las propiedades mec´anicas de la roca que alteran su estado de esfuerzos. Este tipo de eventos usualmente se generan sin previo aviso.
En algunos casos, los bloques desprendidos se mantienes intactos, ver Figura 2.3. Lo anterior sucede debido al deslizamiento controlado por el ´angulo del talud y la forma del bloque.[7][16]
CAP´ITULO 2. DESLIZAMIENTOS MIC 2009-I-16
2009
Figura 2.3: Desprendimiento de roca, 29/07/2008-Furry Creek, B.C.[40] En taludes verticales ocurre un tipo de desprendimiento llamado vuelco(en ingl´es: topple), ver Figura 2.4. El aumento de presi´on debido a la presencia de agua es una de las principales causas.
CAP´ITULO 2. DESLIZAMIENTOS MIC 2009-I-16 2.3.1.2. Suelos
Los desprendimientos de suelo ocurren generalmente en los taludes adyacentes a rios. La corriente del rio es el agente que erosiona la parte baja de los taludes, ocasionando el desplome de la parte superior, ver Figura 2.5. De la misma manera, este tipo de eventos pueden ocurrir en acantilados, donde las olas del mar se encargan de socavarlos.
Figura 2.5: Desprendimiento de suelo.[39]
2.4.
Deslizamientos
Los deslizamientos (en ingl´es: slides) ocurren cuando las fuerzas resistentes son menores que las fuerzas de volcamiento o solicitaci´on. Se caracterizan por pre- sentar una superficie de falla definida(p.e., circular o plana).
2.4.1.
Falla circular
Cuando el material que compone a un talud es muy fr´agil, la falla estar´a de- terminada por una sola superficie de discontinuidad que tiende a recorrer una
CAP´ITULO 2. DESLIZAMIENTOS MIC 2009-I-16 trayectoria circular. Este tipo de falla esquematizada en la Figura 2.6 mues- tra que la superficie de falla circular es libre de seguir una linea de m´ınima resistencia a trav´es del talud.
Figura 2.6: Esquema de una falla circular. Adaptada de [22]
Cuando la falla es circular, generalmente se pueden observar grietas en la cresta del talud y abombamiento al pie[16]. La superficie de falla circular se puede presentar de tres maneras:
Superficie de falla de talud Superficie de falla de pie Superficie de falla de base
Figura 2.7: Tipos de falla circular
2.4.2.
Falla plana
El plano de falla ocurre por la presencia de una discontinuidad geol´ogica que choca paralela a la cara del talud. El deslizamiento ocurre cuando la inclinaci´on del plano de falla ψp es mayor que el ´angulo de fricci´on ϕ [22]. Ver Figura 2.8
CAP´ITULO 2. DESLIZAMIENTOS MIC 2009-I-16
yf φ
yp
Figura 2.8: Esquema de una falla plana. Adaptada de [22]
En la siguiente fotograf´ıa (ver Figura 2.9) se puede apreciar una falla plana ocurrida en un talud de la mina de carb´on a cielo abierto La Francia, Compa˜nia Carbones del Cesar, La Loma, Cesar-Colombia.
Cap´ıtulo 3
An´alisis de estabilidad de taludes
3.1.
Introducci´on
Los c´alculos convencionales para el an´alisis de estabilidad de taludes se basan en la teor´ıa del equilibrio l´ımite. Ver Secci´on 1.2.2.1.
En este tipo de procedimientos se requiere determinar un factor de seguridad a partir de la informaci´on disponible sobre las fuerzas resistentes y las fuerzas actuantes del sistema. Para que el talud se encuentre en equilibrio, se deben resolver las ecuaciones del equilibrio est´atico:
X Fx = 0 (3.1) X Fy = 0 (3.2) X M = 0 (3.3)
Las ecuaciones anteriores corresponden a la sumatoria de fuerzas en el eje coorde- nado (x − y) sobre el cual se analiza el talud y la sumatoria de momentos M de las fuerzas involucradas.
El problema de la estabilidad de taludes es est´aticamente indeterminado y para cumplir con las Ecuaciones 3.1 3.2 3.3 algunos autores a partir del a˜no 1948 han propuesto soluciones que deben cumplir ciertas suposiciones para lograr que el prob- lema sea est´aticamente determinado, es decir, que el n´umero de inc´ognitas sea igual al n´umero de ecuaciones.
CAP´ITULO 3. AN ´ALISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES MIC 2009-I-16