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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
Línea de investigación: Factibilidad de sistemas de estabilización y drenajes
para un terreno.
Tema: Sistema de estabilización y drenaje.
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DE UN SISTEMA DE ESTABILIZACIÓN Y
DRENAJE PARA UN TERRENO UBICADO EN EL SECTOR CORRALITO,
FINCA LA LEONERA, LA UNIÓN, MUNICIPIO EL HATILLO, ESTADO
MIRANDA.
Trabajo de grado para optar por el Título de:
Ingeniero Civil
Tutor académico: Presentado por:
Otto Carvajal Br. Briceño, Wilmary
C.I V- 4.033.068 C.I. V- 20.229.165
C.I.V.: 22.082 Br. León, Oriana
C.I. V- 20.913.324
Abril, 2014.
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DE UN SISTEMA DE ESTABILIZACIÓN Y DRENAJE PARA UN TERRENO UBICADO EN EL SECTOR CORRALITO, FINCA LA LEONERA, LA UNIÓN, MUNICIPIO EL HATILLO, ESTADO
MIRANDA. by Briceño Diaz, Wilmary Coromoto; León Mora, Oriana Carolina is licensed under a Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional License.
DEDICATORIA
A DIOS principalmente, porque sin el nada sería posible, el ser más grande que
existe entre todos nosotros, el cual me ha brindado la oportunidad de llegar aquí, a
mi santo que nunca me abandona, SAN EXPEDITO, cuya infinita luz brilla siempre
sobre mi ayudándome a superar toda dificultad que se me presenta en el camino de
la vida.
A mis padres quienes me han dedicado todo su infinito amor y esfuerzo, mis guías,
mi gran fortaleza para seguir adelante, y mi principal objetivo para luchar por lo que
deseo.
Mi madre SONIA AURISTELA MORA VARGAS un ejemplo de mujer fuerte,
perseverante y luchadora, quien nunca se rinde, con infinito amor para dar sin nada
a cambio, brindándome su apoyo incondicional en cada decisión de mi vida, y
estando ahí para verme cumplir con cada objetivo que me propongo, mi mejor
amiga…mi hermosa madre, mi gran tesoro.
Mi padre LUIS RAMON LEÓN ARTEAGA un hombre con una constancia increíble y
una perseverancia infinita, la cual vence cualquier límite de dificultad y lo puede
todo, con una paciencia enorme y un corazón flexible que puede querer y perdonar
a cualquier persona, el cual me ha brindado las mejores oportunidades de mi vida,
apoyándome e impulsándome siempre a ser una mejor persona, mi héroe, mi gran
ejemplo….mi sabio padre.
A mi hermano LEONARDO RAFAEL LEON MORA, que siempre tiene un poco de
amor para todos y un inocente corazón, con mucha paciencia, sobre todo para
saber llevar los peores momentos conmigo….a ti hermano porque quiero que
llegues muy lejos sin importar los obstáculos que se te puedan presentar.
A mi tío, HUMBERTO ANTONIO PEREIRA, tía, ANA IVETTE MORA VARGAS,
madrina, RINA ROSALIA MORA VARGAS, tía, ISBELIA EVANGELISTA LEÓN
ARTEAGA, abuelas, SONIA CONSUELO VARGAS VASQUEZ y VICTORIA
ARTEAGA DE LEON, y demás familia, la cual es muy grande y quisiera nombrarlos
a todos, quienes me han apoyado en muchos momentos difíciles siempre con
buenos consejos y un gran apoyo el cual nunca sabría cómo agradecer
A una persona muy importante mi compañero de vida, cuyo apoyo ha sido
incondicional, el cual me ha cambiado la forma de ver las cosas, dándome fuerzas y
palabras que me ayudaron a llegar al final de esta meta tan importante en mi vida, a
ti RUBEN ALEXANDER GARCIA MARTINEZ
Familia, los amo infinitamente.
A mi compañera de tesis WILMARY BRICEÑO, quien ha sabido llevar mi muy poca
paciencia y mal humor, siempre buscando una solución y tratando de que todo salga
como debería, mi gran amiga, que a pesar de nuestras grandes diferencias sé que
sin ti no fuera sido lo mismo llegar al final de esta meta.
Y a todas esas personas que no están aquí pero si en mi corazón y su apoyo directo
e indirecto me ha dado la fuerza necesaria para seguir adelante.
Inmensas gracias a todos…
ORIANA CAROLINA LEÓN MORA.
Al creador de todas las cosas, el que me ha dado fortaleza para continuar cuando a
punto de caer he estado; por ello, con toda la humildad que de mi corazón puede
emanar, dedico primeramente mi trabajo a DIOS por haberme permitido llegar
hasta este momento tan importante de mi formación profesional.
A mis padres WILLIAMS BRICEÑO Y MARISOL DÍAZ por haberme dado la vida,
por ser el pilar más importante para mí, por demostrarme siempre su amor y apoyo
incondicional, por todos los consejos que me han brindado para hacer de mi una
mejor persona, por estar conmigo en todo momento, por su ayuda económica sin la
cual no hubiese podido llegar a donde estoy hoy. Gracias por todo papá y mamá por
darme una carrera para mi futuro y por creer en mí; este trabajo es para ustedes,
solamente les estoy devolviendo una pequeña parte de todo lo que me han dado.
A mis dos hermanos RENÉ y LILIANA por ser los mejores hermanos del mundo,
gracias por todo su apoyo, por su paciencia, por su cariño, pero sobre todo gracias
por estar conmigo en otro momento tan importante en mi vida.
A mis dos sobrinos RENÉ Y ORIANA, por ser esos chiquitines que llenan de alegría
la casa, su risa me hace crecer y me hace sentir afortunada de tenerlos conmigo,
esto se los dedico a ustedes, para que puedan verme en un futuro como un ejemplo
a seguir.
A mi prima y más que eso la segunda hermana que Dios me regalo ANDREA
BRICEÑO, y a mi cuñada ZUYHAILL SOTO; por brindarme su apoyo cuando más
las necesite, gracias por sus consejos, y por estar conmigo siempre.
Gracias familia por el amor y cariño que me brindan constantemente, los AMO.
A mi compañera de tesis ORIANA LEÓN por brindarme su amistad, porque a pesar
de todas nuestras diferencias sin el equipo que formamos, no hubiéramos logrado
esta meta, gracias por tu apoyo, por tu cariño; Dios permitió que hiciéramos este
trabajo juntas para aprender y conocer muchas cosas nuevas.
A todos aquellos que no están aquí pero que participaron directa o indirectamente
en la elaboración de esta tesis.
Gracias a todos por ayudarme a que este gran esfuerzo se volviera realidad, esto es
para ustedes…
WILMARY C.BRICEÑO DIAZ.
AGRADECIMIENTOS.
Agradecemos primeramente a DIOS, por permitirnos lograr una de las metas
más importantes de nuestras vidas.
A nuestros padres por ser grandes pilares de formación, siendo nuestros
primeros maestros y ejemplos de vida a seguir, dándonos su apoyo incondicional en
aquellos momentos donde estuvimos a punto de rendirnos, a ustedes mil gracias
son nuestro principal objetivo por el cual luchamos día a día… GRACIAS POR
CREER EN NOSOTRAS.
A nuestros familiares por brindarnos el apoyo necesario en todo momento y
darnos los consejos suficientes para seguir adelante.
A todos nuestros profesores, los cuales hicieron posible llegar al final de esta
meta, con sus sabias enseñanzas, e infinita paciencia la cual nos permitió adquirir
gran conocimiento sin importar las circunstancias que se presentarán.
A nuestro tutor OTTO CARVAJAL, quien nos brindó parte de su tiempo para
apoyarnos en cada dificultad que se nos presentó a lo largo de este camino.
A todos nuestros compañeros y amigos de la Universidad Nueva Esparta,
quienes vivieron con nosotros esta gran etapa, compartiendo grandes momentos y
forjando grandes amistades las cuales durarán el resto de nuestras vidas.
A todos ustedes damos infinitas gracias, porque sin su apoyo no fuera sido
posible alcanzar este gran sueño.
WILMARY C. BRICEÑO DIAZ.
ORIANA C. LEÓN MORA.
Universidad Nueva Esparta
Escuela de Ingeniería Civil
Autores: Briceño D. Wilmary C; León M. Oriana C.
Tutor: Otto Carvajal.
Año: 2014.
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DE UN SISTEMA DE ESTABILIZACIÓN Y
DRENAJE PARA UN TERRENO UBICADO EN EL SECTOR CORRALITO,
FINCA LA LEONERA, LA UNIÓN, MUNICIPIO EL HATILLO, ESTADO
MIRANDA.
RESUMEN
El deslizamiento de tierras es un problema muy común en taludes que se produce
cuando una gran masa de terreno se convierte en zona inestable y desliza con
respecto a una zona estable, a través de una superficie o franja de terreno. El
objetivo principal de este trabajo de grado es evaluar la factibilidad de un sistema de
estabilización y drenaje para solventar el problema de deslizamiento de tierras que
ocurre actualmente en un talud ubicado en el sector Corralito, del municipio El
Hatillo; para ello es necesario la realización de un análisis de estabilidad donde se
determina el tipo de falla que se produce y la magnitud de la misma mediante un
factor de seguridad. Para poder detener la falla en el talud, la cual resultó ser de tipo
circular, se recomienda la colocación de micropilotes sobre cuyos cabezales se
apoyarán muros de concreto que cumplirán la función de contener pequeñas masas
de tierras; mientras que como sistema de drenaje se colocarán pozos de
subdrenajes, canales superficiales para encauzar las aguas que escurren por la
superficie del terreno y la canalización de una quebrada existente en el pie del talud
mediante el uso de un colchón reno; de esta forma se evitará el desplome de nueve
(9) viviendas unifamiliares ubicadas sobre él y se garantizará la seguridad de los
habitantes de dicho sector.
PALABRAS CLAVE: Deslizamiento, Factor de Seguridad, Estabilización, Drenaje,
GeoSlope.
Nueva Esparta University
Civil Engineer School
By: Briceño D. Wilmary C; León M. Oriana C.
Adviser: Carvajal, Otto. Eng.
Year: 2014.
Feasibility study of an stability and drainage system for a landscape
located in Corralito sector, La Union, El Hatillo, Miranda, Venezuela.
SUMMARY
Landslide is produced when a huge mas of land is transformed into an unstable area
and it slides from the stable zone, through a surface or a portion of land. The main
objective of this work is to evaluate the feasibility of a system to stabilize and drain
such landscape where the problem actually exist in Corralito sector, La Union, El
Hatillo; to accomplish this objective it was necessary the completion of an stability
analysis where it was determined the fault mechanism produced and the magnitude
of the same, through a safety factor. In order to be able to stop such fault movement
to continue on the selected land for this study, it is strongly recommended the use of
micro piles which heads will be supported by a wall that will serve the purpose of
containing the small mass of affected land on each of the terraces. For the drainage
system some sub-drainage wells will be built together with surface channels to guide
surface water, as well as the channeling of the small water creek present in the area
affected with the use of geotextiles; in this way the complete collapse of nine family
houses built in this land will be avoided and the safety for the inhabitant are
guaranteed in the sector.
KEYWORDS: Landslide, Safety Factor, Stability, Drainage, GeoSlope.
ÍNDICE DE CONTENIDO
DEDICATORIA .......................................................................................................... i
AGRADECIMIENTOS. ............................................................................................. v
RESUMEN ............................................................................................................... vi
SUMMARY ............................................................................................................. vii
INTRODUCCIÓN .................................................................................................... xv
CAPÍTULO I: ............................................................................................................ 1
PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN .......................................................................... 1
1.1. Planteamiento del problema ................................................................................. 2
1.2. Formulación del Problema .................................................................................... 4
1.3. Objetivos de la Investigación ................................................................................ 4
1.3.1. Objetivo General ............................................................................................. 4
1.3.2. Objetivos Específicos .................................................................................... 4
1.4. Justificación de la Investigación ........................................................................... 5
1.5. Delimitaciones ......................................................................................................... 6
1.5.1. Delimitación Geográfica ................................................................................ 6
1.5.2. Delimitación Temporal ................................................................................... 6
1.5.3. Delimitación Temática ................................................................................... 6
1.6. Limitaciones ............................................................................................................ 6
CAPÍTULO II: ........................................................................................................... 7
MARCO TEÓRICO ................................................................................................... 7
2.1. Antecedentes de la investigación ........................................................................ 8
2.2. Bases Teóricas ..................................................................................................... 11
2.2.1. Suelos ............................................................................................................ 12
2.2.2. Deslizamiento de tierras .............................................................................. 16
2.2.3. Talud. ............................................................................................................. 16
2.2.4. Drenaje. ......................................................................................................... 24
2.2.5. Sistema de drenaje. ..................................................................................... 25
2.2.6. Métodos para determinar la estabilidad de taludes. ............................... 25
2.2.7. Método tradicional para “PALI RADICE”. ................................................. 31
2.2.8. Muro ............................................................................................................... 32
2.2.9. Métodos de estabilización de taludes. ...................................................... 33
2.2.10. Excavación ................................................................................................ 42
2.2.11. Muros de contención. .............................................................................. 42
2.2.12. Tipos de muro de contención. ................................................................ 43
2.2.13. Ventajas y desventajas de los sistemas de estabilización. ............... 50
2.3. Definición de términos Básicos .......................................................................... 57
2.4. Operacionalización de Variables ....................................................................... 58
CAPÍTULO III: ........................................................................................................ 60
MARCO METODOLÓGICO ................................................................................... 60
3.1. Tipo y diseño de investigación. ......................................................................... 61
3.2. Población y muestra ............................................................................................ 63
3.3. Técnicas e instrumentos de recolección de datos. ......................................... 64
3.4. Cronograma de ejecución ................................................................................... 66
CAPÍTULO IV: ........................................................................................................ 67
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD ................................................................................ 67
4.1. Diagnóstico del talud. .......................................................................................... 68
4.2. Causas del deslizamiento de tierras. ................................................................ 71
4.3. Datos utilizados para el análisis del talud. ....................................................... 72
4.3.1. Dimensiones del talud. ................................................................................ 72
4.3.2. Determinación del tipo de suelo en el talud. ............................................ 72
4.3.3. Sobrecargas. ................................................................................................. 73
4.3.4. Análisis de estabilidad del talud. ................................................................ 78
4.3.5. Opciones de análisis del programa Geo-Slope ....................................... 78
4.3.6. Sección del talud en estudio ....................................................................... 80
4.3.7. Propiedades Geológicas del suelo. ........................................................... 81
4.3.8. Sobrecargas para el modelo geométrico.................................................. 87
4.3.9. Superficie deslizante. ................................................................................... 91
4.3.10. Selección del método de análisis de estabilidad. ................................ 92
4.3.11. Alcance de los métodos seleccionados. ............................................... 92
4.3.12. Factor de seguridad según el programa Geo/Slope. .......................... 94
4.4. Análisis de diferentes tipos de sistema de estabilización y drenaje para
solventar el problema de deslizamiento. ...................................................................... 97
4.4.1. Análisis de diferentes tipos de sistemas de estabilización. ................... 97
4.4.2. Análisis de diferentes tipos de sistemas de drenaje. ............................ 101
4.5. Evaluación de los sistemas de estabilización y drenaje. ............................. 103
4.6. Propuesta de estabilización y drenaje. ........................................................... 104
CAPÍTULO V: ....................................................................................................... 119
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ....................................................... 119
5.1. Conclusiones. ..................................................................................................... 120
5.2. Recomendaciones. ............................................................................................ 123
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................... 124
ANEXOS. ............................................................................................................. 128
PLANOS .............................................................................................................. 141
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla Nº 1. Componentes del suelo ....................................................................................... 12
Tabla Nº 2. Tipos de Suelo ..................................................................................................... 13
Tabla Nº 3. Elementos de un talud. ........................................................................................ 18
Tabla Nº 4. Fallas de un talud. ................................................................................................ 22
Tabla Nº 5. Coeficientes de la fórmula de lizzi. ...................................................................... 32
Tabla Nº 6. Prevención. .......................................................................................................... 34
Tabla Nº 7. Control. ................................................................................................................. 36
Tabla Nº 8. Conformación de talud o ladera. .......................................................................... 38
Tabla Nº 9. Recubrimiento de la superficie. ............................................................................ 39
Tabla Nº 10. Control de agua superficial y subterránea. ........................................................ 40
Tabla Nº 11. Estructuras de contención. ................................................................................ 41
Tabla Nº 12. Mejoramiento del Suelo. .................................................................................... 42
Tabla Nº 14. Ventajas y desventajas de la excavación. ......................................................... 50
Tabla Nº 15. Ventajas y desventajas de los drenajes que acompañan los sistemas de
contención. .............................................................................................................................. 51
Tabla Nº 16. Ventajas y desventajas de los muros de concreto armado. .............................. 52
Tabla Nº 17. Ventajas y desventajas de los muros de gaviones. ........................................... 53
Tabla Nº 18. Ventajas y desventajas de las pantallas atirantadas. ........................................ 56
Tabla Nº 19. Ventajas y desventajas de las pantallas discontinuas. ...................................... 57
Tabla Nº 20. Sobrecargas de la casa de la Sra Eva Ramírez. ............................................... 73
Tabla Nº 21. Sobrecargas de la casa del Sr. Antonio Da Silva. ............................................. 74
Tabla Nº 22. Sobrecargas de la casa de la Sra. Raquel Guevara (Anexo). ........................... 74
Tabla Nº 23. Sobrecargas de la casa de la Sra. Raquel Guevara. ........................................ 75
Tabla Nº 24. Sobrecargas de la casa d la Sra. Litay Guevara. .............................................. 75
Tabla Nº 25. Sobrecargas de la casa de la Sra. Noris Pérez. ................................................ 76
Tabla Nº 26. Sobrecargas de la casa de la Sra. Katiuska León. ............................................ 76
Tabla Nº 27. Sobrecargas de la casa del Sr. Luis Alberto. ..................................................... 77
Tabla Nº 28. Sobrecargas de la casa del Sr. Asdrúbal León. ................................................ 77
Tabla Nº 29. Primer estrato de suelos del modelo geométrico. ............................................ 81
Tabla Nº 30. Segundo estrato de suelos para el modelo geométrico. ................................... 82
Tabla Nº 31. Tercer estrato de suelos para el modelo geométrico. ....................................... 83
Tabla Nº 32. Cuarto estrato de suelos para el modelo geométrico. ....................................... 84
Tabla Nº 33. Quinto estrato de suelos para el modelo geométrico. ....................................... 85
Tabla Nº 34. Sobrecargas para Slope/W (Kg). ....................................................................... 87
Tabla Nº 35. Valores que determinan la estabilidad de un talud. ........................................... 95
Tabla Nº 36. Análisis de los diferentes tipos de sistemas de estabilización......................... 103
Tabla Nº 37. Análisis de los diferentes tipos de sistemas de drenaje. ................................. 104
Tabla Nº 38. Recubrimientos mínimos, r (mm). .................................................................... 105
Tabla Nº 39.Fuerza cortante. ................................................................................................ 105
Tabla Nº 40. Dimensiones y refuerzos de los muros en voladizo. ....................................... 111
Tabla Nº 41. Datos a utilizar para el análisis de estabilidad del muro. ................................. 112
Tabla Nº 42. Calculo de peso, brazo y momento. ................................................................ 113
INDICE DE FIGURAS
Figura Nº 1. Ensayo de corte directo ...................................................................... 15
Figura Nº 2. Talud Natural. ..................................................................................... 17
Figura Nº 3. Talud artificial. ..................................................................................... 18
Figura Nº 4. Falla por deslizamiento superficial. ..................................................... 20
Figura Nº 5. Falla por movimiento del cuerpo de talud. ........................................... 20
Figura Nº 6. Falla por erosión. ................................................................................ 21
Figura Nº 7. Desprendimiento de bloques y volcadura de bloques. ........................ 23
Figura Nº 8. Deslizamiento planar en macizo rocoso y deslizamiento en forma de
cuña. ....................................................................................................................... 24
Figura Nº 9. Derrumbe rotacional y desparramiento lateral ..................................... 24
Figura Nº 10. Diagrama de análisis del método de talud infinito. ............................ 26
Figura Nº 11. Diagrama de análisis del método ordinario o Fellenius. .................... 27
Figura Nº 12. Falla Circular. .................................................................................... 27
Figura Nº 13. Método de Jambú. ............................................................................ 28
Figura Nº 14. Método de Lowe y Karafiath. ............................................................. 29
Figura Nº 15. Método de Spencer. .......................................................................... 29
Figura Nº 16. Método de Morgentern y Price. ......................................................... 30
Figura Nº 17. Método de Sarma.............................................................................. 31
Figura Nº 18. Bermas ............................................................................................. 36
Figura Nº 19. Trincheras. ........................................................................................ 37
Figura Nº 20. Diferentes estructuras de retención. .................................................. 37
Figura Nº 21. Muros de Gavión. .............................................................................. 44
Figura Nº 22. Muros de pantallas atirantadas. ........................................................ 45
Figura Nº 23. Muros de concreto armado. .............................................................. 47
Figura Nº 24. Muros de tierra armada. .................................................................... 48
Figura Nº 25. Pantallas discontinuas de pilotes. ..................................................... 49
Figura Nº 26. Toma satelital del talud en estudio. ................................................... 70
Figura Nº 27. Dimensiones del talud en estudio. ..................................................... 72
Figura Nº 28. Viviendas afectadas. ......................................................................... 73
Figura Nº 29. Ajustes del análisis............................................................................ 79
Figura Nº 30. Opciones de análisis de la superficie deslizante. .............................. 80
Figura Nº 31. Puntos que conforman el modelo geométrico. .................................. 81
Figura Nº 32. Primer estrato de suelos, simulado en el programa GeoSlope. ......... 82
Figura Nº 33. Segundo estrato de suelos, simulado en el programa GeoSlope. ..... 83
Figura Nº 34. Tercer estrato de suelos, simulado en el programa GeoSlope. ......... 84
Figura Nº 35. Cuarto estrato de suelos, simulado en el programa GeoSlope. ......... 85
Figura Nº 36. Carga N°1. ........................................................................................ 88
Figura Nº 37. Carga N°2. ........................................................................................ 89
Figura Nº 38. Carga N°3. ........................................................................................ 90
Figura Nº 39. Carga N°4. ........................................................................................ 91
Figura Nº 40. Criterio de entrada y salida. .............................................................. 92
Figura Nº 41. Análisis de dovelas por GeoSlope. .................................................... 93
Figura Nº 42. Factor de seguridad arrojado por Slope/W. ....................................... 94
Figura Nº 43. FOS .................................................................................................. 94
Figura Nº 44. Zona de falla arrojada por el programa Slope/W. .............................. 95
Figura Nº 45. Determinación del área de deslizamiento y diseño del experimento. 96
Figura Nº 46. Colocación de micropilotes para la estabilización. .......................... 106
Figura Nº 47. Factor de seguridad obtenido después de la colocación de
micropilotes. ......................................................................................................... 109
Figura Nº 48. Colocación de micropilotes en cada una de las terrazas del talud en
estudio, simulado en el programa GeoSlope. ....................................................... 110
Figura Nº 49. Dimensiones del muro. ................................................................... 111
Figura Nº 50. Diagrama de presión horizontal....................................................... 113
Figura Nº 52. Detalle del colchón Reno ................................................................ 115
ÍNDICE DE ANEXOS
Anexo Nº 1. Quebrada al pie del talud. ................................................................. 129
Anexo Nº 2. Falla al Pie del Talud. ........................................................................ 129
Anexo Nº 3. Falla a media ladera.......................................................................... 130
Anexo Nº 4. Casa de Litay. ................................................................................... 130
Anexo Nº 5. Casa del Sr. Antonio Da Silva, Patio Trasero. ................................... 131
Anexo Nº 6. Casa del Sr. Antonio Da Silva. .......................................................... 131
Anexo Nº 7. Grietas en el piso superior, casa del Sr. Antonio Da Silva. ................ 132
Anexo Nº 8. Grietas en paredes internas, casa del Sr. Antonio Da Silva. ............. 132
Anexo Nº 9. Grietas en paredes del Garaje, Casa del Sr. Antonio Da Silva. ......... 133
Anexo Nº 10. Casa del Sr. Antonio Da Silva, grietas en el muro del garaje. ......... 133
Anexo Nº 11. Casa del Sr. Juan Da Silva, grietas en escaleras. ........................... 134
Anexo Nº 12. Casa de la Sra. Eva Ramirez. ......................................................... 134
Anexo Nº 13. Vía principal. ................................................................................... 135
Anexo Nº 14. Muro de casa de la Sra. Eva Ramirez. ............................................ 135
Anexo Nº 15. Anexo de la Sra. Raquel Guevara. .................................................. 136
Anexo Nº 16. Casa de Raquel Guevara. ............................................................... 136
Anexo Nº 17. Casa de la Sra. Noris Pérez. ........................................................... 137
Anexo Nº 18. Casa de la Sra. Noris Perez, Patio. ................................................. 137
Anexo Nº 19. Entrada de la casa de la Sra. Katiuska León. .................................. 138
Anexo Nº 20. Acceso a la quebrada. .................................................................... 138
Anexo Nº 21. Parte baja del talud. ........................................................................ 139
Anexo Nº 22. Estacionamiento de la casa de la Sra. Noris Pérez. . ………………..139
Anexo Nº 23. Dimensiones de tubos en TUBOACERO, C.A. ................................ 140
Anexo Nº 23. Planos topográficos del talud. ......................................................... 142
Anexo Nº 25. Planos y especificaciones de la canalización de la quebrada. ......... 143
Anexo Nº 26. Estudio Geodésico Satelital, realizado por estudiantes de la
Universidad Simón Bolívar ................................................................................... 144
Anexo Nº 27. Estudio Geotecnico, realizado por la empresa Geotecnia Integral .. 165
INTRODUCCIÓN
En las grandes ciudades ocurre un fenómeno llamado deslizamiento de
tierras, debido al crecimiento desmesurado de las metrópolis, ya que las personas
no prevén los factores que lo generan.
Un deslizamiento es el movimiento lento o rápido de masas provocado por la
inestabilidad de un talud, su comportamiento es variable dependiendo de las causas
que lo originan, éstas deben ser determinadas para así proponer un sistema de
estabilización que solucione dicho fenómeno.
Los deslizamientos pueden tener diferentes causales, tanto naturales como
es el caso de los sismos, la composición del suelo, la cantidad de lluvia en el área
donde ocurrió el deslizamiento ó la erosión del suelo; como causas humanas que
serían: La deforestación descontrolada de laderas y barrancos, los banqueos
utilizados para la construcción de carreteras o para cualquier tipo de edificaciones y
la sobrecarga del suelo con edificaciones de pesos mayores a las admisibles por
éste.
El agua es el factor que más activa los deslizamientos de tierras,
constituyendo un problema habitual de la corteza terrestre asociado generalmente
con lluvias intensas, debido a que en algunas áreas donde se construyen
edificaciones no existe un sistema de drenajes adecuado para evitar estos
problemas.
Los sistemas de drenaje permiten retirar las aguas acumuladas en
depresiones topográficas del terreno, causando inconvenientes ya sea, a la
agricultura o en áreas urbanizadas.
Los métodos de corrección más comunes utilizados para los deslizamientos
son: Conformación, disminución del nivel freático, excavación, protección contra la
erosión, sistemas de contención.
En el sector Corralito, Finca La Leonera, Municipio Hatillo, Estado Miranda
se presenta un caso de deslizamiento de tierras en un talud urbanizado, el cual está
afectado significativamente por este fenómeno, ocasionando daños a las estructuras
que allí se encuentran y a la vía principal de esta comunidad.
El talud en estudio, que se encuentra en el sector Corralito, no cuenta con un
sistema de drenaje adecuado que evite el depósito de agua en lugares donde esta
no pueda circular.
Evaluar la factibilidad de un sistema de estabilización y drenaje para el talud
afectado por un deslizamiento de tierras, es el objetivo general del trabajo de grado
que aquí se presenta, el cual será desarrollado de acuerdo a la metodología vigente
en la Universidad Nueva Esparta, como previo requisito para obtener el título de
Ingeniero Civil, mención mantenimiento de obras.
Con este trabajo de grado se busca determinar el sistema de estabilización y
drenaje factible para detener este fenómeno; evitando así el derrumbamiento de las
estructuras que allí se encuentran y brindar una ayuda a la comunidad de dicha
zona, ya que está siendo afectada debido a que la calle principal de la misma está
en malas condiciones por esta problemática, por lo cual se debe plantear una
solución a la mayor brevedad posible para evitar daños mayores.
Cabe destacar, que este propósito no es ciertamente fácil de alcanzar, ya
que son muchos los diseños que pueden llegar a cumplir o no con las necesidades
constructivas que el talud en estudio exige. Sin embargo, en este proyecto de grado
se considerarán diferentes vías alternas de solución, tomando en cuenta cuatro
aspectos importantes como lo son económicos, técnicos, prácticos y estéticos, para
llegar así a la solución más adecuada del problema planteado.
El proyecto de grado está estructurado de la siguiente manera:
Capítulo I Problema de la Investigación, está compuesto por:
Planteamiento del problema, objetivos de la investigación y justificación, el cual
permite conocer la problemática y las principales causas que lo producen.
Capítulo II Marco Teórico, está conformado por los Antecedentes de la
investigación, bases teóricas y cuadro de operacionalización de variables,
permitiendo con él, conocer el tema y tener referencias para la elaboración de una
posible solución.
Capítulo III Marco Metodológico, compuesto por el diseño y nivel de la
investigación, población, muestra y técnicas de recolección de datos, ayudando así
a establecer la metodología a seguir para resolver el problema planteado.
Capítulo IV Estudio de factibilidad conformado por el análisis y
determinación de la propuesta del sistema de estabilización y drenaje apropiado
para el problema en estudio.
Capítulo V Conclusiones y recomendaciones finales del proyecto de grado.
CAPÍTULO I: PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
2
1.1. Planteamiento del problema
El deslizamiento de tierras es uno de los problemas más comunes en taludes,
debido a que estos no pueden considerarse estables indefinidamente. Actualmente
hay una serie de problemas que existen a nivel nacional en lo que comprende al
deslizamiento de tierra, el cual afecta a diversas estructuras ocasionando en muchas
de ellas graves problemas físicos, y en el peor de los casos el derrumbamiento de las
mismas. Por ello se centraliza en este tema, debido a que los hechos observados
diariamente representan una situación muy alarmante.
El movimiento de tierra, es un término utilizado para describir los cambios
artificiales de la topografía, su estudio es de importancia fundamental, ya que al
formarse se ocupa una superficie de terreno natural que se va a intervenir; de esto
deriva la estabilidad de taludes, como fundamento del estudio de la geotecnia.
El trabajo de grado que se desarrolla está enmarcado dentro de la línea de
investigación: Factibilidad de un sistema de estabilización y drenaje, la cual se
relaciona con indagar el comportamiento del suelo y por ende su morfología, así
mismo su clasificación, ahondando en las técnicas ligadas al estudio de los modelos
y procedimientos que permiten resolver los problemas de deslizamientos, referidos al
proyecto, construcción y análisis de las obras civiles en las que intervienen
materiales naturales.
Referente a deslizamiento, Herrera, Mena y Martínez lo definen como:
Un movimiento lento o rápido del material superficial de la corteza terrestre (suelo,
arena o roca), pendiente abajo debido a un aumento de peso, pérdida de las
consistencias de los materiales o algunos otros factores que genere un desequilibrio
en la ladera. (p.5).
La estabilización de taludes y su comportamiento, según la norma sismo
resistente, está directamente ligada a los ingenieros geotécnicos, de suelos y de
3
fundaciones, que estudian el comportamiento, clasificación de los suelos, y
soluciones a las posibles fallas que se presenten.
El proyecto de estudio a realizar está asociado con la factibilidad de sistemas
de estabilización y drenaje, ya que el problema que se presenta es el deslizamiento
de tierras de un talud, el cual tiene como ubicación el sector Corralito, Finca La
Leonera, La Unión, Municipio El Hatillo, Estado Miranda. Este sector presenta una
temperatura ambiente promedio de unos 19°C con una vegetación media; en él se
encuentra ubicada una urbanización de viviendas unifamiliares, de las cuales nueve
(9) de ellas alberga una población aproximada de treinta y seis (36) personas, éstas
se están viendo afectadas por dicho deslizamiento ya que el mismo está causando
daños físicos en la estructura de sus residencias, en ellas se pueden observar
grietas, tanto en el piso como en las paredes y hundimiento desigual de las
diferentes áreas internas, debido a la situación en la que se encuentran (se anexan
fotos de cada estructura afectada).
En todo análisis y propuesta de un proyecto para la estabilización de un
terreno, es necesaria la realización de un estudio de suelos, del cual se obtienen
datos importantes como la densidad, clasificación del suelo, módulo de corte y el
coeficiente de Poisson (constante elástica).
Para lograr definir la problemática existente se cuenta con un estudio de
suelos realizado por la empresa Geotecnia Integral, el cual fue hecho con el fin de
detectar las características y dimensiones de cada uno de los estratos del suelo a
pesar de que este no cuenta con los datos necesarios para el análisis completo de
este proyecto; un monitoreo satelital del suelo realizado por estudiantes de la
universidad Simón Bolívar, con el fin de conocer la velocidad del movimiento
descendente del suelo. Dichos estudios serán utilizados en esta investigación como
base para poder dar solución al deslizamiento de tierras que está ocasionando
deterioros físicos en estructuras localizadas en esta zona.
Se propone un proyecto para la estabilización del terreno que presenta un
deslizamiento de tierras en el sector anteriormente mencionado.
4
La propuesta a ser desarrollada en este trabajo de grado presentará una
solución técnica para el deslizamiento de masas que evitará problemas mayores a
las estructuras existentes en el talud y a la vía principal, esta propuesta luego deberá
ser presentada con un proyecto de ingeniería a la alcaldía de El Hatillo para ser
aprobada, previamente a su ejecución.
1.2. Formulación del Problema
En vista de la problemática descrita anteriormente, referida a la situación de
riesgo que representa un deslizamiento de tierras del talud en el sector ya
mencionado, se propone un proyecto de un sistema de estabilización del terreno
partiendo de la siguiente interrogante:
¿Cuál será el sistema de estabilización y drenaje idóneo para un terreno
ubicado en el sector Corralito, Finca La Leonera, La Unión, Municipio El Hatillo,
Estado Miranda?
1.3. Objetivos de la Investigación
1.3.1. Objetivo General
Evaluar la factibilidad de un sistema de estabilización y drenaje idóneo para
un terreno ubicado en el sector Corralito, Finca La Leonera, la Unión, municipio El
Hatillo, estado Miranda.
1.3.2. Objetivos Específicos
1. Diagnosticar la situación actual del talud que presenta el deslizamiento de
tierras, ubicado en el sector corralito, finca La Leonera, La Unión, municipio El
Hatillo.
5
2. Determinar las causas que produjeron el deslizamiento de tierras, presente en
el sector corralito, finca La Leonera, La Unión, municipio El Hatillo.
3. Analizar diferentes tipos de sistemas de estabilización para solventar el
problema de deslizamiento de tierras, ubicado en el sector Corralito, Finca La
Leonera, la Unión, municipio El Hatillo.
4. Analizar diferentes tipos de drenaje para solventar el problema de
deslizamiento de tierras, ubicado en el sector Corralito, Finca La Leonera, la
Unión, municipio El Hatillo.
5. Definir el sistema de estabilización y drenaje factible para resolver el
problema de deslizamiento de suelos, ubicado en el sector Corralito, Finca La
Leonera, la Unión, municipio El Hatillo.
1.4. Justificación de la Investigación
Con la finalidad de dar una solución al problema de deslizamiento de tierras
planteado y atender los requerimientos vitales para la seguridad tanto de los
habitantes como de las estructuras, se propone este trabajo de grado en el cual se
estudiarán los métodos más aptos para la estabilización y drenaje de taludes.
La realización de este trabajo es importante, ya que tiene como función
primordial preservar las nueve (9) estructuras que están siendo afectadas por este
fenómeno, es decir, evitar que se desplomen las viviendas que allí se encuentran y
así mantenerlas en una condición estable para las personas que en ellas habitan;
igualmente es beneficiosa para la comunidad en general de este sector, debido a
que se ve afectada ya que la carretera principal de la urbanización está en malas
condiciones por dicha situación, por lo que es necesario proponer y dar práctica a
una solución con la mayor brevedad posible evitando así daños mayores.
6
1.5. Delimitaciones
1.5.1. Delimitación Geográfica
Este proyecto plantea una propuesta de un sistema de estabilización y
drenaje de un terreno afectado por un deslizamiento de tierras ubicado en La Unión,
sector Corralito, Finca La Leonera, Municipio El Hatillo, estado Miranda.
1.5.2. Delimitación Temporal
Se contempla la realización del trabajo de grado en un tiempo de seis (6)
meses continuos, desde el 13 de Mayo del 2013 hasta el 03 de Diciembre de 2013.
1.5.3. Delimitación Temática
El proyecto trata de Geotecnia, mecánica de suelos, vialidad, drenaje y
estructura, ya que consiste en proponer un sistema de estabilización y drenaje de un
terreno que está siendo afectado por un deslizamiento de tierras ubicado en el sector
Corralito del Municipio El Hatillo, en el cual se debe determinar qué tipo de sistema
de contención y drenaje será el más adecuado para resolver la problemática
planteada anteriormente.
La selección del método se realizará mediante aspectos técnicos,
económicos, prácticos y estético de cada uno de los sistemas que se estudiaran.
1.6. Limitaciones
El estudio de suelos no cuenta con datos suficientes que se requieren para
la realización de este proyecto de grado.
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
8
2.1. Antecedentes de la investigación
Una vez definida la contextualización y delimitación del problema, se procede
a dar inicio a la investigación con consultas de trabajos especiales de grado y
bibliografías que sustentan la misma, constituyendo insumos bibliográficos para el
desarrollo del proyecto.
Según Rojas, (2010), los antecedentes “Se refieren a los estudios previos y
tesis de grado relacionados con el problema planteado, es decir, investigaciones
realizadas anteriormente que guardan alguna vinculación con el problema en
estudio” (p.1).
Para esta propuesta se llevó a cabo una búsqueda de información, de donde
se obtuvo cierta cantidad de trabajos de grados e investigaciones, que tienen
relación con el trabajo en estudio y sirven de ayuda para la elaboración y
estructuración de dicha propuesta, a continuación se nombran y se describen los
mismos:
Ceballo Rosmilar (2001) propuso un proyecto de grado ante la Escuela de
Ingeniería Civil de la Universidad Nueva Esparta el cual lleva por título
Evaluación Geomecánica de Taludes Ubicados en la Carretera Panamericana
Caracas- San Antonio de Los Altos.
Este proyecto tiene como finalidad la determinación de los macizos rocosos
de la carretera Panamericana Caracas-Los Teques, (tramo Caracas- san Antonio),
el cual permite asignar un índice que represente el grado de estabilidad y
susceptibilidad a la falla, para que se pueda aplicar un método de mantenimiento
correctivo a los deslizamientos ocurridos en la zona.
Con el mismo se pudo determinar que los macizos rocosos que conforman el
tramo a estudiar, tienen un tiempo de vida útil, en donde sus índices de calidad
óptima van disminuyendo a medida que pasa el tiempo, debido a la exposición de
los mismos a diferentes factores tanto ambientales como urbanísticos.
9
Este trabajo aporta información importante para la elaboración del trabajo de
grado a realizar ya que existe información referente a la inestabilidad y los factores
de susceptibilidad de taludes, los resultados que se obtienen por la falta de un
mantenimiento preventivo a tiempo, proporcionando así el tipo de mantenimiento
correctivo que se podrá aplicar para detener el deslizamiento ocurrido en la zona en
estudio, aportando una solución al problema.
T.S.U. Gómez y Farath O (2008), presentaron en la Facultad de Ingeniería
de la Universidad Rafael Urdaneta (URU) el trabajo de grado Propuesta de
solución al asentamiento vial en el sector Los Marciales, LOO9: El Mirador-
Rubio, progresiva 12+000, Municipio Independencia, Estado Táchira.
Esta propuesta fue realizada con el fin de dar una solución al asentamiento
vial ocurrido en el Sector Los Marciales, Estado Táchira, la cual consiste en una
solución combinada con pantallas de pilotes para sostener el terraplén y una zanja
que servirá de drenaje y así canalizar las aguas existentes en la zona donde se
encuentra la falla; esto permitirá concluir que el manejo de las aguas superficiales y
subterráneas, constituyen uno de los principales problemas para la vida útil de los
pavimentos y la operatividad de los mismos, lo que implica labores de
mantenimiento a todo nivel.
Se basó en tres fases, las cuales fueron de diagnóstico, factibilidad, y diseño,
basado en un esquema de campo y transeccional.
Esta propuesta tiene relación con la presente investigación, ya que aportan
otra posible solución para detener el asentamiento como lo es una solución
combinada de pantallas de pilotes con un drenaje para canalizar las aguas, lo que
resulta muy útil para el presente proyecto de grado ya que hablan no solo de una
tentativa propuesta de estabilización sino también sobre la canalización de aguas el
cual es uno de los principales problemas del deslizamiento que se produce en el
talud en estudio.
10
Alvarado Andreina y Sánchez Daniella (2010) presentaron un trabajo de
grado a la Escuela de Ingeniería Civil de la Universidad Nueva Esparta, el
mismo se denominó Estudio de la aplicabilidad de los ecomantos de fibra de
coco Trical 3300 FC-FP para el control de la erosión en el desarrollo
urbanístico Hacienda El Encantado.
Esta investigación fue realizada con el fin de encontrar un método efectivo y
de bajo impacto al ambiente para controlar la erosión y así mismo proteger los
taludes. Se llevó a cabo con la comparación de varios métodos, como lo fueron la
siembra en zanja, fajinas vegetales, fajinet y el ecomanto trical 3300 FC-FP.
Se centró en estudiar la aplicabilidad del ecomanto trical 3300 FC-FP, en los
taludes del complejo urbanístico Hacienda El Encantado, para usar un material que
puede mejorar la calidad del suelo con muchas cualidades.
Este proyecto es importante para la investigación que se desea realizar, ya
que no solo ayuda a la estabilización del talud, sino que también es un producto
ecológico, que no daña el suelo permitiendo su reforestación y el fortalecimiento del
mismo, este tiene propiedades mecánicas e hidráulicas muy útiles, pudiéndose
considerar como otro sistema de estabilización para el problema planteado en este
proyecto de grado, arrojando técnicas ambientales, que se pueden tener en cuenta
para la aplicabilidad de cualquier otro método.
Agafonow Katherina (2010) presentó ante la Universidad Simón Bolívar
un informe de pasantía titulado Efecto de un nanoaditivo sobre la técnica de
estabilización y solidificación de cortes de perforación.
Este informe de pasantías habla sobre un producto tecnológico de PDVSA-
intevep, denominado ENDRILLTM, el cual emplea el principio de solidificación y
estabilización de sólidos, fundamentados en procesos físico-químicos, en este
trabajo se planteó modificar este producto con un nano-puzolánico para así estudiar
su interacción con la matriz generada en la estabilización y solidificación.
11
Los resultados de este trabajo dieron mayor resistencia a compresión, se
vincula con el presente trabajo de grado ya que es un producto estabilizador, que
puede ser considerado para solventar el problema del talud en estudio, siendo una
de las técnicas que se va a analizar en cuanto a sistemas de estabilización que
podrían colocarse.
García Ronelza y Garrido Francisco (2013) presentaron un trabajo de
grado a la Escuela de Ingeniería Civil de la Universidad Nueva Esparta, que esta
titulado Propuesta de estabilización del talud ubicado en el Boulevard Raúl
Leoni, El Cafetal, Caracas.
El objetivo principal de esta investigación consistió en estabilizar un talud,
ubicado en el Boulevard Raúl Leoni, a través de medidas de prevención y control
para así disminuir los niveles de amenaza. Esta propuesta se basa en la
estabilización del talud mediante una estructura de retención para evitar los posibles
deslizamientos que generen mayores inconvenientes futuros a los habitantes
adyacentes a este talud.
Esta propuesta tiene relación con el presente trabajo, debido a que su
objetivo general es la estabilización de un talud para que este no se vea afectado
por deslizamientos y problemas futuros, la relación es muy compleja ya que se
pueden observar los métodos de análisis utilizados para determinar la estabilidad
del talud en estudio y dar la solución adecuada para evitar que continúe el
deslizamiento, servirá como ayuda para considerar otro tipo de sistema de
estabilización y verificar si es factible su construcción para el problema planteado en
el presente trabajo de grado.
2.2. Bases Teóricas
En toda investigación las bases teóricas se consideran una herramienta que
permite respaldar, mediante afirmaciones de diferentes autores y de definiciones
12
propias, teorías y principios sobre el problema planteado. A continuación se
mencionan conceptos relacionados con el trabajo de grado a desarrollar.
2.2.1. Suelos
El suelo es la parte superficial de la corteza terrestre, la cual fue creada por
la desintegración de rocas y la alteración física de las mimas.
Referente a la definición de suelos, Bosch (2012) señala:
Los suelos son la parte superficial de la corteza del planeta, por lo tanto
se le considera "biológicamente" activas, ya que la mayoría de
organismos suelen desarrollarse en las porciones emergidas del mar
(continentes), aunque como en todo, siempre hay excepciones. En los
suelos tienden a ocurrir procesos químicos derivados en su complejo
sistema, que a su reflejan en su amplia variedad (tipos de suelos).
Componente del
suelo Definición
Materia orgánica La materia orgánica es la descomposición química de residuos vegetales, animales después de su muerte y diferentes tipos de microorganismos.
Suelo Es la capa superficial de la corteza terrestre
Subsuelo Es aquella capa de terreno que se encuentra bajo la capa superficial de la corteza terrestre.
Se le dice material parental a la roca madre que da origen al suelo que se encuentra sobre esta, es un material geológico totalmente inalterado
Tabla Nº 1. Componentes del suelo
(Fuente: Propia)
2.2.1.1. Tipos de suelos.
Los suelos se clasifican según sus características físicas y su funcionabilidad
pero también se debe tomar en cuenta su textura, si es fina o gruesa; su estructura,
13
si es dispersa, adherentes, o agregada lo que define su porosidad, y permite la
circulación de agua a menor o mayor cantidad entre poros.
Por funcionabilidad Por sus características físicas
Suelo arenoso Son aquellos que no retienen agua, con muy poca materia orgánica y no son aptos para la agricultura.
Litosoles:
Se le considera a los suelos que aparecen en afloramientos rocosos, son muy delgados, de aproximadamente 10cm, y sostiene baja vegetación.
Suelos calizos:
Contienen abundantes sales calcáreas, de color blanco, secos y son buenos para la práctica de la agricultura.
Cambisoles:
Son suelos que contienen acumulación de arcilla, generalmente son muy jóvenes.
Suelos Humíferos: Son abundantes en materiales orgánicos en descomposición, como su nombre lo indica (Humíferos) son de color oscuro, retienen el agua y son muy útiles para el cultivo.
Luvisoles:
Presentan acumulación de arcilla y un grado de saturación de más del 50%.
Suelos arcillosos:
Está conformado por granos de color amarillo, muy fino. Se caracterizan por retener el agua de tal forma que se hacen charcos, mezclado con los humus son buenos para el cultivo.
Acrisoles:
Presenta acumulación de arcilla con bajo grado de saturación de base al 50%.
Suelos pedregosos:
Como su nombre lo indica están constituidos por piedras de diferentes tamaños, no retienen el agua por lo que no son buenos para el cultivo.
Greysoles:
Estos suelos presentan agua, ya sea de manera permanente o semi permanente, con un nivel freático en los primeros 50cm.
Suelos mixtos:
Están constituidos por las características de los suelos arenosos y las de los suelos arcillosos.
Fluvisoles:
Suelos ricos en calcio, formados de depósitos fluviales.
Rendzina:
Es un suelo sobre roca caliza, rico en materia orgánica, de aproximadamente 50cm de profundidad.
Vertizoles:
Generalmente están cercanos a escurrimientos superficiales y se localizan en superficies de poca pendiente. Realizan procesos de contracción y expansión y son de color negro
Tabla Nº 2. Tipos de Suelo
(Fuente: Propia)
Referente a los suelos calizos, Correa (2012) indica:
Este tipo de suelo contiene entre un 12 y 30% de carbonato de calcio, es muy
inestable tiende a secarse muy rápido son muy áridos y no retiene los
14
oligoelementos, Contienen una gran cantidad de caliza, es un mineral de los
muchos que podemos encontrar en diferentes tipos de suelos.
2.2.1.2. Parámetros de Estudio de los Suelos
Lambe & Whitman, 1997; González de Vallejo et al., (2004) describen tres
(3) parámetros de suelos importantes para el análisis de estabilidad de taludes.
Cohesión (C): Es la propiedad que tienen los elementos de un
suelo a permanecer unidos, dependiendo proporcionalmente del
número de puntos de contactos entre las partículas. Es por esto
que la cohesión es mayor en arcillas y limos que en suelos
gruesos.
Angulo de fricción o de rozamiento interno (Φ): Depende de
forma directa de la compacidad y rugosidad de las partículas del
suelo. En base a éste parámetro se deriva la fuerza friccional y la
determinación de las presiones que ejerce un suelo para vencer
un obstáculo.
Módulo de Poisson (ν): Es una constante elástica de los
materiales determinada por la relación de deformaciones
longitudinales y transversales.
2.2.1.3. Resistencia cortante al suelo
Esta resistencia del suelo determina factores como la estabilidad de un talud
la capacidad de carga admisible para una cimentación y el empuje de un suelo
contra un muro de contención. Para poder realizar el análisis de estabilidad de un
talud es necesario determinar la resistencia al esfuerzo cortante de los suelos
involucrados en el mecanismo potencial de falla. Cuando una masa de suelo se
15
encuentra sometida a incrementos de cargas, se producen esfuerzos contrarios que
buscarán mantener el equilibrio que existía antes de verse expuesto ante una carga
externa. Los esfuerzos cortantes solo serán resistidos por la estructura de las
partículas del suelo, debido a que el agua no tiene resistencia al cortante. En el
momento que una masa de suelo este sometida a incrementos de cargas, y dichas
cargas sean mayores que la resistencia admisible de la masa de suelo, se producirá
un desequilibrio interno de fuerzas produciendo fallas o deslizamientos.
2.2.1.4. Ensayo de Corte Directo
El ensayo de corte directo consiste en colocar una muestra de suelo en una
caja de cizalladura directa, aplicar un esfuerzo normal determinado, humedecer o
drenar la muestra, o ambas cosas, consolidarla bajo el esfuerzo normal, soltar los
marcos que contienen la muestra y desplazar un marco horizontalmente respecto al
otro a una velocidad constante de deformación y calcular tanto la fuerza de
cizalladura como los desplazamientos horizontales a medida que la muestra es
cizallada.
Figura Nº 1. Ensayo de corte directo
(Fuente: www.3.ucn.cl, disponible en:
http://www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/mecanica8.htm, revisado el 20/01/2014)
16
2.2.2. Deslizamiento de tierras
Los deslizamientos de tierras son aquellos procesos relacionados con el
movimiento de descenso del suelo y de rocas por influencia de la gravedad.
a. Factores de susceptibilidad
Son aquellos factores que hacen que la ladera o talud sea susceptible a
sufrir deslizamientos, sin producirlo o iniciarlo, manteniendo la pendiente estable.
Estos factores dependen del terreno, tales como relieve y geología
b. Factores desencadenantes.
De acuerdo a los factores desencadenantes de un deslizamiento de tierras,
Herrera, Mena y Martínez señalan:
Son factores que actúan desde afuera del medio que se estudia,
provocando o desencadenando un deslizamiento al modificar las
condiciones preexistentes. Estos son: Precipitación, sismicidad,
terremotos y vibraciones, factores climáticos, erosión, agrietamiento por
resequedad del suelo, factores antrópicos (actividad humana). (p.6).
2.2.3. Talud.
Los taludes comprenden cualquier superficie inclinada en relación a una
horizontal, el mismo es una superficie inclinada que se analiza como una estructura
de tierra, están compuestos por rocas o suelos depositados en el lugar por gravedad
(Rojas, 2012) explica que “Cuando se habla de taludes se está refiriendo a la
inclinación de los terrenos, con determinada altura y superficie topográfica. (p.3)
17
2.2.3.1. Talud natural
En referencia a la definición de talud natural Graux y Sanz Llano (1975)
señalan:
Se llama talud natural de un suelo la pendiente según la cual se
establecerá su superficie libre si se deja caer por gravedad, sin
compactación; o sea el ángulo del montón de piedra vertida por un
volquete. (p.44)
Figura Nº 2. Talud Natural.
(Fuente: www.slideshare.net, disponible en: http://www.slideshare.net/Irveen/taludes; Revisado
el día 16/10/2013).
2.2.3.2. Talud artificial
Se refiere al tipo de talud que ha sido modificado por el hombre,
pueden ser por cortes o rellenos, generalmente se hacen para la construcción
de carreteras, ferrocarriles, represas, entre otros.
18
Figura Nº 3. Talud artificial. (Fuente: www.slideshare.net,disponible en http://www.slideshare.net/Irveen/taludes; Revisado el
día 16/10/2013).
2.2.3.3. Elementos de un talud.
Elemento Definición
Altura Distancia vertical que existe entre el pie y cabeza del talud, es fácil de cuantificar en taludes artificiales, mientras que en laderas no, debido a que el pie y la cabeza son difíciles de identificar.
Pie Parte inferior del talud, en donde existe un cambio brusco de pendiente.
Cabeza Parte superior del talud, donde al igual que en el pie existe un cambio brusco de pendiente.
Altura del nivel
freático
Altura que se mide desde el pie del talud o ladera hasta el nivel que alcanza el agua debajo de la cabeza.
Pendiente Inclinación del talud, la cual puede medirse en porcentaje, grados o por relación m/1, donde m es la distancia longitudinal que corresponde a una vertical.
Tabla Nº 3. Elementos de un talud.
(Fuente: Propia).
2.2.3.4. Clasificación de fallas en un talud.
Los taludes pueden presentar diferentes tipos de fallas o deslizamientos por
diferentes factores como lo son, la desintegración de la estructura del suelo,
19
licuefacción, construcción de estructuras adyacentes que causan sobrecargas al
talud, entre otras.
El análisis de los taludes se ve afectado por su geometría, falta de
homogeneidad en las propiedades del suelo y el flujo de agua. Todo esto lleva a
escoger un método de estabilización, que algunas veces termina siendo
contraproducente ya que la falta de conocimiento de la falla que ocasiono el
problema, puede presentar imprevistos que afectan la estabilidad del talud.
Entre los tipos de fallas más frecuentes, están:
1. Falla por deslizamiento superficial:
Este tipo de fallas se presentan en la superficie inclinada del talud, o en las
zonas cercanas a la misma, ya que el movimiento genera un desequilibrio en esta
masa de suelo, debido a la falta de las fuerzas normales en esta zona. Como
consecuencia de esto, la zona de falla queda sujeta a un flujo viscoso hacia la parte
baja del talud.
Todos los taludes están sujetos a fuerzas naturales que producen el
deslizamiento de sus partículas hacia abajo, este desequilibrio puede producirse por
aumento de cargas aplicadas en la parte alta del talud, por disminución de la
resistencia del suelo a las fuerzas cortantes, y en caso de taludes naturales por su
conformación geológica, en dónde esta situación es más peligrosa y frecuente, ya
que estabilizar estructuras adyacentes a estos, escapa de límites económicos, no
quedando más recurso que el cambio de localización.
20
Figura Nº 4. Falla por deslizamiento superficial. (Fuente:www. Google.com.ve, disponible
enHttp://www.google.co.ve/imgres?imgurl=http://www.cecalc.ula.ve/blogs/notisismo/wp-
content/uploads/2010/03/figura-1p1.jpg&imgrefurl; Revisado el día 17/11/2013).
2. Falla por movimiento del cuerpo de talud
Dichas fallas afectan grandes masas de suelo, las cuales son
completamente internas y sobre superficies planas y curvas, provocando el colapso
del talud.
Figura Nº 5. Falla por movimiento del cuerpo de talud. (Fuente: www. Google.co.ve, disponible en:
Https://www.google.co.ve/search?q=falla+por+movimiento+del+cuerpo+del+talud&source;
Revisado el día 17/11/2013).
21
3. Falla por erosión.
Esta falla es ocasionada por el viento o el agua, que producen arrastre de la
materia superficial del terreno, provocando socavaciones, que generan
descompresión de las masas de suelos.
Figura Nº 6. Falla por erosión. (Fuente: www.geovirtual.cl, disponible en:
Http://www.geovirtual.cl/geologiageneral/imagenes/Eros02.gif; Revisado el día 17/11/2013).
4. Falla por Licuefacción.
Esta falla es producida por aumento de la presión de poros en cierto tipo de
suelos como arenas sueltas y limpias, lo cual disminuye la resistencia al esfuerzo
cortante.
5. Falla por falta de capacidad de carga en el terreno de cimentación.
Esta falla es producto de la sobre carga del suelo, lo que ocasiona
asentamientos y/o deformaciones.
De igual forma en el siguiente cuadro se muestran diferentes tipos de fallas
especificando su definición, y las diferentes tipos de formas en la que aparecen.
22
Tipo de falla Forma Definición
Desprendimientos
Caída libre
Desprendimiento repentino de uno o más bloques de suelo o roca que descienden en caída libre
volcadura Caída de un bloque de roca con respecto a un extremo ubicado debajo de su centro de gravedad.
Derrumbes
Planar
Movimiento lento o rápido de un bloque de suelo o roca a lo largo de una superficie de falla plana.
Rotacional
Movimiento relativamente lento de una masa de suelos, roca o una combinación de los dos a lo largo de una superficie curva de falla bien definida.
Desparramiento lateral Movimiento de diferentes bloques de suelo con desplazamientos distintos.
Deslizamiento de escombros
Mezcla de suelo y pedazos de roca moviéndose a lo largo de una superficie de roca planar.
Avalanchas De roca o escombros
Movimiento rápido de una masa incoherente de escombros o suelo-roca donde no se distingue la estructura original del material
Flujo De escombros
Suelo o suelo-roca moviéndose como un fluido viscoso, desplazándose usualmente hasta distancias mucho mayores de las fallas. Usualmente originados por exceso de presiones de poros
Repteo Movimiento lento e imperceptible talud
debajo de una masa de suelo o suelo-roca
Tabla Nº 4. Fallas de un talud.
(Fuente: www.helid.digicollection.org, disponible en
http://helid.digicollection.org/en/d/Jh0206s/4.1.html; Revisado el 16/10/2013)
Los desprendimientos son fenomenos de la inestabilidad ocasionados por
falta de apoyo en una gran masa de terreno. Este fenomeno puede ocasionarse
repentinamente o por perdida del apoyo que sustentaba la masa de terreno
derrumbada.
23
El volcamiento es un movimiento de masas hacia adelante a partir de un eje
debajo del centro de gravedad, este puede ser ocasionado por accion de la
gravedad o presion ejercida por el agua.
Figura Nº 7. Desprendimiento de bloques y volcadura de bloques.
(Fuente: Datos obtenidos dehttp://helid.digicollection.org/en/d/Jh0206s/4.1.html; Revisado el día
16/10/2013)
Un deslizamiento o derrumbe es un fenómeno de desplazamiento que le
ocurre a una masa de terreno por acción de la gravedad, este movimiento de
masas puede ser lento o rápido dependiendo del caso y las causas que lo
produzcan.
Estos fenómenos son originados por causas biológicas, morfológicas, físicas
y humanas; y pueden presentarse de muchas formas, las cuales estarán señaladas
en este trabajo de grado.
24
Figura Nº 8. Deslizamiento planar en macizo rocoso y deslizamiento en
forma de cuña. (Fuente: Datos obtenidos de http://helid.digicollection.org/en/d/Jh0206s/4.1.html; Revisado el
día 16/10/2013)
Figura Nº 9. Derrumbe rotacional y desparramiento lateral
(Fuente: Datos obtenidos de http://helid.digicollection.org/en/d/Jh0206s/4.1.html; Revisado el día
16/10/2013).
2.2.4. Drenaje.
Se le denomina al conjunto de tuberías, sumideros y conexiones que permite
el desalojo de cualquier tipo de líquidos, que provienen de cierta población.
Los métodos de drenaje de los taludes son muy variados y dependen de su
geometría y las propiedades del suelo.
Algunas de estas técnicas consisten en desagües horizontales, zanjas
subdrenada profundas y pozos perforados.
25
2.2.5. Sistema de drenaje.
Este es el que permite la fluencia de las aguas que se acumulan en algunas
partes del terreno, causando ciertos problemas en las áreas ya urbanizadas y en las
agriculturas.
El origen de estas aguas puede ser:
Por escurrimiento artificial.
Por elevación del nivel freático
Precipitaciones de las aguas, directamente.
2.2.6. Métodos para determinar la estabilidad de taludes.
2.2.6.1. Método de talud infinito.
El método del talud infinito consiste en suponer las dimensiones de un talud,
de cualquier tamaño para así determinar el factor de seguridad de forma muy rápida
y sencilla. Sus suposiciones son: Suelo Isotrópico y homogéneo, talud infinitamente
largo y superficie de falla paralela al talud. Su principal uso es la elaboración de
planos de amenaza mediante el uso del sistema de información geográfica (SIGs).
Suarez, (citado por Pereira, 2012), expresa que el método de talud infinito
“Es utilizado para el análisis de suelos estratificados, con falla paralela a la
superficie del terreno. “
26
Figura Nº 10. Diagrama de análisis del método de talud infinito. (Fuente: www.docs.google.com, disponible en: https://docs.google.com/document/d/1ty66m8Jn-
MhVjbLDSZZ73l7lXEm3NxrM8-MfsNeRiMA/edit?pli=1; Revisado el día 16/10/2013).
2.2.6.2. Método ordinario o de Fellenius.
También conocido como método sueco, método de las dovelas ó método
U.S.B.R. trata sobre superficies de fallas circular, dividiendo las áreas de la zona de
falla en óvalos, obteniendo así las fuerzas actuantes y verticales para cada una de
ellas la sumatoria de todas arroja el factor de seguridad. Las fuerzas actuantes
sobre cada área son: peso ó gravedad, fuerzas resistentes de cohesión y fricción
que actúan sobre la superficie y las fuerzas de presión de tierras y cortantes.
27
Figura Nº 11. Diagrama de análisis del método ordinario o Fellenius. (Fuente: www.scribd.com, disponible en: http://www.scribd.com/doc/75740829/METODO-DE-
FELLENIUS; Revisado el día 16/10/2013).
2.2.6.3. Método Bishop.
Este método consiste en suponer que todas las fuerzas cortantes entre
dovelas son cero, reduciendo el número de incógnitas; actualmente es uno de los
más utilizados para el cálculo de factores de seguridad de los taludes, aunque este
solo satisfaga el equilibrio entre momentos, la principal limitación de este método es
que solo aplica a fallas circulares.
Figura Nº 12. Falla Circular. (Fuente: www.bibliogeo.ing.ucv.ve, disponible en:http://bibliogeo.ing.ucv.ve/cgi-
win/be_alex.exe?Documento=T041500005982/0&Nombrebd=bfiegucv&CodAsocDoc=268&t03=&t04=129&t05=png; Revisado el 16/10/2013).
28
2.2.6.4. Método Jambú simplificado.
Jambú se basó en que las fallas no son necesariamente circulares, su
método se basa en suponer que las fuerzas entre dovelas son horizontales
despreciando las fuerzas cortantes.
Este método establece un factor Fos el cual depende de la curvatura de la
superficie de falla, aunque este pueda ser inexacto en algunos taludes representa
el mejoramiento del análisis.
Figura Nº 13. Método de Jambú. (Fuente: www.slideshare.net,disponible
en:http://www.slideshare.net/EfrainBanegasCapacute/metodos-de-calculo1; Revisado el 16/10/2013)
2.2.6.5. Método Lowe y Karafiath.
Este método consiste en asumir que la inclinación de las fuerzas laterales es
el promedio del talud y la superficie de falla, así mismo se basa en que la dirección
de las fuerzas entre partículas varía de borde a borde en cada dovela. El resultado
arrojado es menos preciso que los que satisfacen el equilibrio completo.
29
Figura Nº 14. Método de Lowe y Karafiath. (Fuente: www.slideshare.net, disponible en:
http://www.slideshare.net/EfrainBanegasCapacute/metodos-de-calculo1; Revisado el 17/10/2013)
2.2.6.6. Método de Spencer
Este método supone que las fuerzas entre dovelas son paralelas entre sí, es
decir, que tienen el mismo ángulo de inclinación, el mismo satisface totalmente el
equilibrio tanto de momentos como de fuerzas; la inclinación de estas fuerzas entre
partículas es desconocida, y se calcula como una incógnita en las ecuaciones de
equilibrio.
Figura Nº 15. Método de Spencer. (Fuente: www.slideshare.net,disponible
en:http://www.slideshare.net/EfrainBanegasCapacute/metodos-de-calculo; Revisado el 17/10/2013)
30
2.2.6.7. Método de Morgenstern y Price
El método de Morgenstern y Price asume que hay una función que relaciona
las fuerzas cortantes y las fuerzas normales entre dovelas; es más riguroso que el
método de Spencer debido a la posibilidad de suponer dicha función para
determinar los valores entre dovelas. Igualmente este método satisface todas las
ecuaciones de equilibrio.
Sin embargo, esta suposición de asumir funciones diferentes, tiene muy poco
efecto sobre el cálculo del factor de seguridad cuando se satisface el equilibrio
estático.
Figura Nº 16. Método de Morgentern y Price. (Fuente: www.slideshare.net, disponible
en:http://www.slideshare.net/EfrainBanegasCapacute/metodos-de-calculo1; Revisado el 17/10/2013)
2.2.6.8. Método de Sarma
Sarma asume un factor de seguridad, ya que considera que el mismo y el
coeficiente sísmico son desconocidos. De esta formar al asumir dicho factor que
será 1.0, arrojaría como resultado el coeficiente sísmico requerido para producir
este.
31
En este método, la fuerza cortante entre dovelas es una relación con la
resistencia al cortante.
Figura Nº 17. Método de Sarma. (Fuente: www.slideshare.net, disponible en:
http://www.slideshare.net/EfrainBanegasCapacute/metodos-de-calculo1; Revisado el 17/10/2013)
2.2.6.9. Método de Tablas o número de estabilidad.
Para taludes simples existen diversas tablas que permiten el cálculo del
factor de seguridad. La primera fue elaborada por Taylor, en el año 1966, desde
entonces fueron presentadas diversas tablas por parte de otros autores tales como,
Bishop, Jambú, Spencer, entre otros. Dichas tablas sirven de base para establecer
una comparación de resultados entre los diferentes métodos que se utilicen para el
análisis de estabilidad de taludes.
2.2.7. Método tradicional para “PALI RADICE”.
El método tradicional para “PALI RADICE”, es un método de cálculo propuesto
por Lizzi en 1985 y es uno de los más utilizados para calcular la gran mayoría de
micropilotes.
32
Este método es el siguiente:
Donde:
Pult (kg): Es la carga última del micropilote.
D (cm): Diámetro nominal del micropilote.
L (m): Longitud del micropilote.
K (kg/ ): Coeficiente que representa la interacción media entre el micropilote y el
suelo (adherencia micropilote-suelo).
I = Coeficiente adimensional que depende del diámetro nominal del micropilote.
Para hallar cada uno de los parámetros definidos anteriormente se toma en
cuenta la siguiente tabla:
Tabla Nº 5. Coeficientes de la fórmula de lizzi.
(Fuente: Ros Antonio.Manual de Pilotes y micropilotes.Cap. 13 (Pág. 284-285))
2.2.8. Muro
Un muro es una construcción que permite una delimitación de algún espacio
y es de forma vertical.
33
En relación a la definición de muro, Gómez (2006) señala:
Toda estructura continua que de forma activa o pasiva procede un efecto
estabilizador sobre una masa de terreno. El carácter fundamental de los
muros es el de servir de elemento de contención de un terreno, que en
unas ocasiones es un terreno natural y en otras un terreno artificial.
(p.27).
2.2.9. Métodos de estabilización de taludes.
Son aquellos métodos en los que se pretende tratar una gran masa de
terreno inestable, el cual puede presentar un fenómeno de rotura o deslizamiento.
Una vez analizado el estado del talud, definidos los niveles de amenaza y riesgo, el
mecanismo de falla y analizados los factores de equilibrio, se puede cumplir el
objetivo general de este proyecto de grado; la metodología empleada para ello
dependen de una serie de factores técnicos, sociales, económicos, con gran
cantidad de variables de espacio y tiempo.
Las metodologías utilizadas para disminuir o eliminar el riesgo son los
siguientes:
2.2.9.1. Prevención
La prevención debe ser el manejo de la inseguridad, para evitar la posibilidad
de que se presenten riesgos o amenazas; esta es responsabilidad principalmente
del estado, que puede manejarse por medio de una legislación y un sistema de
manejo de amenazas que ayude a disminuir los riesgos de deslizamientos en un
talud o zona determinada.
34
Método Ventajas Desventajas
Disuasión
con medidas
coercitivas
Son muy efectivas cuando la
comunidad está consciente del riesgo
y colabora con el estado.
El manejo de los factores
socioeconómicos y
sociales es difícil.
Planeación
del uso de la
tierra
Es una solución ideal para zonas
urbanas y es fácil de implementar.
No se puede aplicar
cuando ya existe el riesgo.
Códigos
Técnicos
Presenta herramientas precisas para
el control y prevención de amenazas.
Se requiere de una entidad
que los haga cumplir.
Aviso y
alarma
Disminuye en forma considerable el
riesgo cuando es inminente.
Generalmente se aplica
después de ocurrido el
desastre.
Tabla Nº 6. Prevención.
(Fuente: www.scribd.com, disponible en: http://www.scribd.com/doc/5255971/Estabilidad-de-
Taludes; Revisado el 18/10/2013).
2.2.9.2. Elusión de la amenaza
Consiste en impedir que los elementos en riesgo sean expuestos a la
amenaza de deslizamiento.
Este se puede evitar iniciando actividades de mitigación en las
construcciones aledañas, sembrando árboles o especies estabilizadoras, evitando la
deforestación y la quema de cultivos existentes en la zona, hacer previos estudios al
construir, verificando si la zona es apta para realizar esos proyectos.
A continuación nombramos algunos métodos que se pueden ejecutar para
eludir o evitar la amenaza, en este caso los deslizamientos.
35
Método Aplicaciones Limitaciones
Variantes o relocalización del
proyecto
Se recomienda cuando existe el riesgo de activar grandes deslizamientos difíciles de estabilizar o existen deslizamientos antiguos de gran magnitud. Puede ser el mejor de los métodos si es económico hacerlo.
Puede resultar costoso y el nuevo y el nuevo sitio o alineamiento puede estar amenazado por os.
Remoción total de deslizamientos.
Es atractivo cuando se trata de volúmenes pequeños de excavación.
La remoción de los deslizamientos puede producir nuevos movimientos.
Remoción parcial de materiales
inestables.
Se acostumbra el remover los suelos subsuperficiales inestables cuando sus espesores no son muy grandes.
Cuando el nivel freático se encuentra subsuperficial se dificulta el proceso de excavación.
Modificación del nivel de proyecto o subrasante de una
vía.
La disminución de la altura de los cortes en un alineamiento de gran longitud puede resolver la viabilidad técnica de un proyecto.
Generalmente, al disminuir la altura de los cortes se desmejoran las características del proyecto.
Puentes o viaductos sobre los movimientos.
Muy útil en terrenos de pendientes muy altas.
Se requiere cimentar los puentes sobre suelo estable y las pilas deben ser capaces de resistir las fuerzas laterales del material inestable.
Tabla Nº 5. Elusión de la amenaza
(Fuente: www.scribd.com,disponible en: http://www.scribd.com/doc/5255971/Estabilidad-de-
Taludes; Revisado el 18/10/2013).
2.2.9.3. Control
Consiste en controlar la amenaza antes de que se produzca el riesgo a
personas o propiedades. Generalmente, son estructuras que retienen la masa en
movimiento. Este tipo de obras se construyen debajo del deslizamiento para
detenerlo luego de haberse iniciado.
36
(Fuente: Datos obtenidos dehttp://www.scribd.com/doc/5255971/Estabilidad-de-Taludes;
Revisado el 18/10/2013).
Figura Nº 18. Bermas (Fuente: http:// commons.wikimedia.org/wiki/File:Ragoeser-damm-2.jpg;
Revisado el 18/10/2013)
Método Ventajas Desventajas
Bermas Generalmente son económicas y
rápidas de construcción.
Se requiere un espacio grande a
mitad de talud.
Trincheras Sirven al mismo tiempo para controlar
las aguas de lluvia
Los cantos fácilmente pasan por
encima.
Estructuras
de
Retención
Retienen masas en movimiento Se pueden requerir estructuras
algo costosas.
Cubiertas
de
Protección
Son uno de los métodos más efectivos
para disminuir el riesgo en carreteras. Son muy costosas
Tabla Nº 7. Control.
37
Figura Nº 19. Trincheras. (Fuente: www.inmac.com, disponible en:
http://www.inmac.com.ar/i_tecnicos/NL6_trincheras_y_%20espigones.pdf;
Revisado el 18/10/2013)
Figura Nº 20. Diferentes estructuras de
retención. (Fuente: www.ri.ues.edu.sv,
disponible en: http://ri.ues.edu.sv/448/1/10136814.p
df;Revisado el 18/10/2013)
Figura N°20.Cubiertas de protección (Fuente: www.cismid.uni.edu.pe, disponible en:
http://www.cismid.uni.edu.pe/descargas/a_labgeo/labgeo30_p.pdf;
Revisado el 18/10/2013)
2.2.9.4. Estabilización
Para la estabilización de un talud se deben tomar en cuenta los siguientes
factores:
38
1. Determinar el sistema de estabilización adecuado, para detener la falla en el
talud estudiado.
2. Diseñar detalladamente el sistema seleccionado, utilizando planos y
especificaciones de diseño.
3. Mantener un control correcto durante y después de la estabilización.
Se debe tener en cuenta que los diseños iníciales tienden a cambiar durante
el proceso de construcción.
Los sistemas de estabilización pueden clasificarse en los siguientes:
2.2.9.5. Conformación del talud o ladera
Es la forma de conseguir un equilibrio de masas, reduciendo el movimiento
de las mismas.
Método Ventajas Desventajas
Remoción de
materiales de la
cabeza del talud.
Muy efectivo en la estabilización de
deslizamientos rotacionales.
En movimientos muy
grandes las masas a
remover tendrían una gran
magnitud.
Abatimiento de la
pendiente.
Efectivo especialmente en suelos
friccionantes.
No es viable
económicamente en taludes
de gran altura.
Terraceo de la
superficie
Además de la estabilidad al
deslizamiento, permite construir
obras para controlar la erosión.
Cada terraza debe ser
estable independientemente.
Tabla Nº 8. Conformación de talud o ladera. (Fuente: www.scribd.com, disponible en: http://www.scribd.com/doc/5255971/Estabilidad-de-
Taludes; Revisado el 18/10/2013).
39
2.2.9.6. Recubrimiento de la superficie
Son aquellos métodos que se basan en evitar la infiltración, erosión o
refuerzan el suelo más subsuperficial.
Éste consiste en colocar elementos impermeabilizantes como el concreto, o
cualquier otro elemento que refuerce la estructura superficial del suelo como la
cobertura vegetal.
Método Ventajas Desventajas
Recubrimiento de
la superficie del
talud
El recubrimiento ayuda a
controlar la erosión.
Se debe garantizar la estabilidad
del recubrimiento.
Conformación de la
superficie.
Puede mejorar las condiciones
del drenaje superficial y facilitar
el control de erosión.
Su efecto directo sobre la
estabilidad es generalmente
limitado.
Sellado de grietas
superficiales.
Disminuye la infiltración de
agua.
Las grietas pueden abrirse
nuevamente y se requieren
mantenimiento por periodos
importantes de tiempo.
Sellado de juntas y
discontinuidades.
Disminuye la infiltración de agua
y presiones de poro en las
discontinuidades.
Puede existir una gran cantidad
de discontinuidades que se
requiere sellar.
Cobertura vegetal.
Arboles arbustos y
pastos
Representan una alternativa
ambientalmente excelente.
Pueden requerir mantenimiento
para su establecimiento.
Tabla Nº 9. Recubrimiento de la superficie.
(Fuente: www. Scribd.com, disponible en: http://www.scribd.com/doc/5255971/Estabilidad-de-
Taludes; Revisado el 18/10/2013).
2.2.9.7. Control de agua superficial y subterránea
Son los encargados de controlar el agua y sus efectos, disminuyendo las
fuerzas que mueven las masas de tierras y aumentando la resistencia de dichas
fuerzas.
40
Método Ventajas Desventajas
Canales superficiales para control de escorrentía
Se recomienda construirlo como obra complementaria en la mayoría de los casos. Generalmente, las zanjas se construyen arriba de la corona del talud.
Se deben construir estructuras para la entrega de las aguas y disipación de energías.
Subdrenajes de zanjas
Muy efectivos para estabilizar deslizamientos poco profundos en suelos saturados subsuperficialmente.
Poco efectivos para estabilizar deslizamientos profundos o deslizamientos con nivel freático profundos.
Subdrenajes horizontales de penetración
Muy efectivos para interceptar y controlar aguas subterráneas relativamente profundas.
Se requieren equipos especiales de perforación y du costo puede ser alto
Galerías o túneles de subdrenajes
Efectivos para estabilizar deslizamientos profundos en formaciones con permeabilidad significativa y aguas subterráneas
Muy costosos
Pozos profundos de subdrenajes
Útiles en deslizamientos profundos con aguas subterráneas. Efectivo para excavaciones no permanentes
Su uso es limitado debido a la necesidad de operación y mantenimiento permanente
Tabla Nº 10. Control de agua superficial y subterránea. (Fuente: www.scribd.com, disponible en: http://www.scribd.com/doc/5255971/Estabilidad-de-
Taludes; Revisado el 18/10/2013).
2.2.9.8. Estructuras de contención.
Consiste en colocar fuerzas externas al movimiento para aumentar las
fuerzas resistentes sin disminuir las actuantes. Son obras generalmente fuertes, en
donde el peso de la estructura es importante, para lo cual es común colocar
estructuras ancladas las cuales trasmiten al deslizamiento dicha fuerza a través de
cables o varillas de acero.
41
Método Ventajas Desventajas
Relleno o berma de
roca o suelo en la
base del
deslizamiento.
Efectivos en deslizamientos no muy grandes especialmente en los rotacionales actuando como contrapeso.
Se requiere de una cimentación competente para colocar el relleno.
Muros de
contención
convencionales, de
tierra armada, etc.
Útiles para estabilizar masas relativamente pequeñas.
Se requiere una buena calidad de cimentación. Son poco efectivos en taludes de gran altura.
Pilotes
Son efectivos en movimientos poco profundos en los cuales existen suelo debajo de la superficie de falla que sea competente para permitir el hincado y soporte de los pilotes.
No son efectivos en deslizamientos profundos o cuando aparece roca o suelo muy duro debajo de la superficie de falla. Poco efectivo en deslizamientos rotacionales.
Micropilotes
Aplicable en tramos cortos, en condiciones de instalación restringida. Fácil conexión a obras existentes y elementos prefabricados. Pueden resistir fuerzas de tracción y compresión. Pueden colocarse con cualquier inclinación. Consolidan el suelo del entorno. Son efectivos en pequeños deslizamientos.
Es costoso. Sus procesos de cálculos son muy empíricos y solo pueden comprobarse con pruebas de resistencia, las cuales son altamente costosas. La calidad depende del proceso de ejecución.
Anclajes o pernos Efectivos en roca, especialmente cuando es estratificada.
Se requieren equipos especiales y son usualmente costosos.
Pantallas ancladas Útiles como estructuras de contención de masas de tamaño pequeño a mediano
Existen alguna incertidumbre sobre su efectividad en algunos casos, especialmente, cuando hay aguas subterráneas y son generalmente costosas.
Tabla Nº 11. Estructuras de contención.
(Fuente: www.scribd.com, disponible en: http://www.scribd.com/doc/5255971/Estabilidad-de-
Taludes; Revisado el 18/10/2013).
2.2.9.9. Mejoramiento del suelo.
Son aquellos que aumentan la resistencia del suelo. Incluyen procesos
físicos y químicos cuya función es aumentar la cohesión y/o la fricción de la mezcla
suelo-producto estabilizante o del suelo estabilizado.
42
Generalmente en la estabilización de deslizamientos se emplean varios
sistemas, los cuales suponen dos o más tipos de control, en todos se debe hacer un
análisis de estabilidad una vez realizada la estabilización y mantener un control
durante el proceso de construcción y algunos años después.
Métodos Ventajas Desventajas
Inyecciones o uso de químicos.
Endurecen el suelo y pueden cementar la superficie de falla.
La disminución de permeabilidad puede ser un efecto negativo.
Magmaficación Convierte el suelo en roca utilizando rayos especiales desarrollados por la industria espacial.
Su utilización en la actualidad es solamente para uso experimental.
Congelación Endurece el suelo al congelarlo. Efectos no permanentes.
Electro-osmosis. Reducen el contenido de agua. Utilización para estabilización no permanente.
Explosivos Fragmenta la superficie de falla. Su efecto es limitado y puede tener efectos negativos.
Tabla Nº 12. Mejoramiento del Suelo.
(Fuente: www.scribd.com, disponible en: http://www.scribd.com/doc/5255971/Estabilidad-de-
Taludes; Revisado el 18/10/2013).
2.2.10. Excavación
Este método de estabilización consiste en eliminar o remover cierta cantidad
de suelo en la parte más crítica del talud, de acuerdo a tres técnicas:
1. Reducción del peso del talud por excavación en la corona.
2. Disminución del ángulo de inclinación, realizando la excavación en la cara
de este.
3. Excavación de bermas en el talud, esta técnica se utiliza generalmente en
taludes muy altos.
2.2.11. Muros de contención.
Es un tipo de estructura rígida, diseñada para contener algún material, y/o
soportar cargas laterales, las cuales en su mayoría son masas de suelos.
43
2.2.12. Tipos de muro de contención.
2.2.12.1. Muro de gravedad
Son aquellos cuyo peso contrarresta el empuje del terreno. Dadas sus
grandes dimensiones, prácticamente no sufre esfuerzos flectores, por lo que no
suele armarse. Los muros de gravedad se clasifican a su vez en:
Muros de mampostería seca.
Se construyen mediante bloques de roca bien sea tallados o no.
Muros de Escollera.
Se construyen mediante bloques de roca de mayor tamaño que los de
mampostería.
Muros prefabricados
Se pueden realizar mediante bloques de hormigón previamente fabricados.
Muros aligerados.
Aquellos en los que los bloques se aligeran es decir se hacen huecos, por
diversos motivos como ahorro de material, reducción de peso. Entre otros.
2.2.12.2. Muros de gaviones
Son métodos de sostenimiento por gravedad, que consiste en un muro
construido por rocas, con forma de paralelepípedo unido por una malla metálica. Las
dimensiones de estos son variables pero generalmente no sobrepasan el metro de
altura y un metro de ancho, lo que amerita que se coloque por niveles llamados
cestas; estos deben unirse con refuerzos metálicos, su base es ancha y su parte
superior de menor dimensión, ya a que este no es rígido y el único elemento
estabilizador es la fricción entre las cestas debido a su peso; por sus características
no es necesaria la colocación de drenajes.
44
Son muros mucho más fiables y seguros que los de escollera ya que, con
estos, se pueden realizar cálculos de estabilidad y, una vez montados, todo el muro
funciona de forma monolítica.
Figura Nº 21. Muros de Gavión. (Fuente: www.blogspot.com, disponible en:http://4.bp.blogspot.com/-
RBDQjuiHXC0/TrXxBOKkFsI/AAAAAAAAAvU/fluuhnYrS-w/s640/muros_de_gaviones.jpg;
Revisado el 17/11/2013)
2.2.12.3. Muros estructurales
Son muros de hormigón. Entre sus características destacan que presentan
ligeros movimientos de flexión, debido a que la estructura trabaja como voladizo
vertical, su espesor depende de la altura del muro.
2.2.12.4. Muros con contrafuertes
Son aquellos en los que se colocan elementos estructurales en la parte
interior del muro. Suelen estar espaciados entre sí a distancias iguales o mayores
que la mitad de la altura del muro.
45
2.2.12.5. Muros de pantallas atirantadas
Viables para la construcción de muros de gran altura, este trabaja a tracción
oponiéndose a las fuerzas de empuje activo del terreno. Son apropiados en suelos
sobresaturados, siempre y cuando se utilice el sistema de drenajes adecuado.
Este método es utilizado cuando existe una falla profunda en el talud,
siempre y cuando el costo, buzamiento y ubicación lo permitan. Para su aplicación
es necesario el análisis de estabilidad del talud, debido a la necesidad de conocer el
círculo de falla, tipo de suelo, nivel freático, entre otros.
Para el drenaje de este tipo de muro, se colocan los drenes sub-horizontales,
los cuales mantienen la presión hidrostática en niveles aceptables ya que drenan las
aguas infiltradas.
Figura Nº 22. Muros de pantallas atirantadas. (Fuente: www.geointer.com.ve, disponible en: http://www.geointer.com.ve/images/FOTO-
2.JPG;Revisado el 17/11/2013)
2.2.12.6. Muros de concreto armado
Estas son estructuras de retención, calculados con criterios de estática, que
le permitan soportar los esfuerzos producidos por el empuje de tierra.
46
Se diseñan bajo tres criterios:
A) Resistencia al desplazamiento del muro, por giro, vuelco o desplazamiento lineal.
B) Presión de poros despreciables (colocando un buen drenaje del muro).
C) Con constantes de cálculo de valor definido y fácilmente determinantes.
Estos criterios se rigen por los siguientes cálculos:
-. Estabilidad al volcamiento.
Momento actuante › Momento resistente.
-. Estabilidad al deslizamiento.
Depende del diseño de la zapata, ya que debido a su forma se determina el
plano de estabilidad o el plano más probable de deslizamiento.
-. Estabilidad al deslizamiento del muro con el terreno. (Criterio del círculo del
deslizamiento).
La estabilidad debe ser considerada cuidadosamente, más aun cuando se
trata de taludes grandes, esta se analiza por el método de las fallas circulares o
curvas, a través de cualquiera de los métodos existentes.
-. La resistencia del mismo muro.
Esta se considera mediante los métodos de la teoría de cálculo para
estructuras de concreto armado.
-. La resistencia del terreno.
La influencia del agua es importante en el tratamiento de muros ya que se
considera un factor decisivo en el valor del empuje y en las condiciones de
mantenimiento de la estructura.
47
Figura Nº 23. Muros de concreto armado. (Fuente: www.decoracao.novidadediaria.com, disponible en:
http://decoracao.novidadediaria.com.br/wp-content/gallery/muros-de-arrimo-em-concreto-
armado/muros-em-arrimo-em-concreto-armado-9.jpg;Revisado el 17/11/2013).
2.2.12.7. Muros de tierra armada
Consisten en anteponer al talud un macizo de suelo granular reforzado. Se
basa en cuatro elementos significativos:
1. Suelo reforzado, que proporciona la masa, peso y resistencia a compresión
y fuerza cortante.
2. Tiras de refuerzos flexibles, que permiten al suelo transformarse en un
materia seudocoherente y resistente a esfuerzos de tracción.
3. Los elementos de parámetros en los límites, evitando así que se deshaga el
macizo.
4. Conexiones mecánicas entre refuerzos y elementos del parámetro.
Este método utiliza la resistencia al deslizamiento por corte entre la parte
posterior del suelo y los elementos de refuerzo de tención.
Son grandes masas de terreno específicamente grava, en los que se
introducen armaduras metálicas con el fin de resistir los movimientos. La
importancia de esta armadura consiste en brindarle cohesión al suelo, de modo de
actuar disminuyendo el empuje de tierra que tiene que soportar el muro. La fase
48
constructiva es muy importante, ya que se tiene que ir compactando por capas de
pequeño espesor, para darle una mayor resistencia al suelo.
Figura Nº 24. Muros de tierra armada. (Fuente: www.urbanizadorahacienda.com, disponible
en:http://www.urbanizadorahacienda.com/images/flash4.jpg;Revisado el 17/11/2013)
2.2.12.8. Muro de contención armado con geotextil
Son aquellos a los cuales se les suelen colocar planchas de piedra u
hormigón, sin fin estructural alguno, sino para evitar que se produzcan
desprendimientos.
2.2.12.9. Muro de suelos reforzados
Es básicamente un muro de tierra armada en que se sustituyen las
armaduras metálicas, por geo-malla. Es una solución más barata.
2.2.12.10. Pantallas discontinuas de pilotes.
Las pantallas discontinuas, también llamadas muelles, es el sistema de
contención utilizado a través de una hilera de pilotes (una o dos), con una distancia
49
determinada entre ellos, atravesando la falla o tramo inestable y empotrándose en
tramos firmes.
Para los cálculos es necesario hacer algunas suposiciones, como lo son:
-.Las presiones se generan continuamente sobre la pantalla (en dos
dimensiones).
-.El cálculo de presiones se ejecuta mediante el método de Rankine,
asumiendo (por seguridad) que no existe fricción entre el suelo y la pantalla.
-. El empuje que se genera sobre la superficie de falla es despreciable.
-. Todas las cargas aplicadas se consideran estáticas.
-.Para el cálculo de la longitud de empotramiento de los pilotes se utiliza el
200% de la relación del deslizamiento.
Este método de estabilidad puede usarse en todo tipo de terrenos, tomando
en cuenta ciertas diferencias de cálculo en cada uno de ellos, bien sea cohesivo o
granular.
Figura Nº 25. Pantallas discontinuas de pilotes. (Fuente: Jacobo Stolear, “Pantallas discontinuas”. Tesis. Universidad Metropolitana. (Pág.
20). Caracas (1980)
50
2.2.12.11. Muro vegetalizado
Es aquel que consiste en colocar un geotextil sobre la ladera del muro, y
cubrirlo de tierra y semillas.
2.2.13. Ventajas y desventajas de los sistemas de estabilización.
Para conocer el sistema de estabilización adecuado es necesario el análisis
de cada uno de ellos, analizando sus ventajas y desventajas.
2.2.13.1. Excavación.
Ventajas Desventajas
No requiere la construcción de estructuras
de contención.
Se remueven grandes volúmenes de tierra.
Es fácil trabajarlo en lugares de difícil
acceso de materiales y maquinarias.
Se debe disponer de un lugar donde se
pueda depositar el material removido.
Es un método económico debido a la no
utilización de materiales.
Implica un alto costo en remoción y
movilización del material.
El material removido puede ser reutilizado.
(relleno)
Se pierde mucho terreno en la corona del
talud.
Se considera uno de los métodos más
seguros, tomando en cuenta las
características del talud, se garantiza su
estabilidad con un alto factor de seguridad.
Tabla Nº 13. Ventajas y desventajas de la excavación.
(Fuente: Propia).
51
2.2.13.2. Drenajes.
Ventajas Desventajas
Hace el diseño del muro más económico,
porque la saturación está acompañada de
una presión hidrostática sobre el lado
posterior de este y una gran presión en los
poros incrementa la presión de la tierra,
debido a una reducción del esfuerzo
efectivo.
Si los drenes no son dotados de un sistema
de filtro correcto, ni se les da el
mantenimiento adecuado, aumenta el
riesgo de obstrucción debido a la
infiltración de partículas, trayendo como
consecuencia el aumento de la
concentración de agua en la masa del
talud.
Provee el drenaje del agua posterior al
muro, evitando que actúe la presión
hidrostática sobre este.
Los drenajes al pie del talud están limitados
a aquellos terrenos con alta permeabilidad.
Los drenes horizontales e inclinados
eliminan el problema del estancamiento del
agua dentro de las masas de suelo,
ayudando al escape de esta sin causar
ningún efecto en el muro.
Tabla Nº 14. Ventajas y desventajas de los drenajes que acompañan los
sistemas de contención. (Fuente: Propia).
En los sistemas de drenajes los drenes horizontales e inclinados ofrecen una
gran ventaja cuando se combinan con los muros de contención. Este tipo de drenes
son necesarios para eliminar la presión de poros en el relleno posterior al muro o
disminuir el nivel del agua al nivel del dren; incluso en el caso de infiltración de agua
superficial en periodos de alta pluviosidad, las líneas de flujo van en dirección
descendente evitando así los efectos sobre el muro
En zonas muy frías estos tipos de drenes evitan la rapidez de congelamiento
del agua dentro de las masas de suelo posterior al muro.
52
2.2.13.3. Muros de concreto armado.
Ventajas Desventajas
No requiere que el personal obrero tenga
un conocimiento no convencional para su
ejecución.
Si en el momento del diseño no se toman
en cuenta las condiciones geotécnicas del
área, estos presentan muchas fallas
debido a considerables esfuerzos ejercido
por el agua.
No se requiere de maquinaria
especializada, lo cual reduce costos de
ejecución, tomando en cuenta del peso y
espacio que ocupan.
Siempre existen problemas con la
infiltración de agua desde el terraplén hacia
los drenes, por más eficiente que sea el
sistema de drenaje
Permite la facilidad de conexión de
estructuras que posteriormente tengan que
unirse a estos.
Las presiones resultantes de la infiltración
aumentan considerablemente el empuje
ejercido por materiales de baja
permeabilidad. Estéticamente permiten la adaptación al
entorno donde se encuentren, en el
aspecto arquitectónico y paisajístico.
Si se les hace el mantenimiento correcto se
garantiza una gran durabilidad.
Tabla Nº 15. Ventajas y desventajas de los muros de concreto armado.
(Fuente: Propia).
La durabilidad de este depende del mantenimiento que se le aplique, el cual
evitara la corrosión y el aumento compulsivo de los empujes del suelo.
Un factor importante que afecta la efectividad de los muros de concreto
armado es el sistema de drenaje, ya que si no se considera el sistema de drenaje
adecuado no solo tiende a variar la presión de poros y propiedades del suelo
soportado, sino que tienden a producirse cambios en el pie del talud, los cuales
afectan las fundaciones produciendo infiltraciones en la estructura del muro.
53
2.2.13.4. Muros de Gaviones.
Ventajas Desventajas
No requiere de la utilización de sistemas de drenaje.
No es recomendable para alturas mayores a 4mts.
Para su ejecución no es necesario el uso de encofrados ni armaduras, lo cual significa un ahorro importante en el presupuesto del proyecto.
Se debe disponer un amplio espacio para su colocación debido a las dimensiones que se deben utilizar para su construcción.
La colocación de cada cesta implica la excavación de un considerable volumen de tierra, lo que aumenta considerablemente el costo del proyecto.
La falla de algún refuerzo (alambres), por mal amarre de ellos o corrosión, ocasionaría la deformación de los bloques del muro y el subsiguiente arrastre del material procedente del terreno posterior al muro.
Tabla Nº 16. Ventajas y desventajas de los muros de gaviones.
(Fuente: Propia).
2.2.13.5. Método de Tierra Armada.
A. Dentro de las ventajas del método de tierra armada, encontramos cuatro
rasgos importantes:
Ventajas de carácter técnico:
Gran deformab ilidad y flexibilidad, lo cual le permite a este método la
adaptación a todo tipo de topografía y a suelos que son considerados muy plásticos
o deformables como para colocar estructuras muy rígidas.
Este método puede resistir asentamientos totales de hasta 10% y
asentamientos diferenciales hasta el 2%, sin sufrir ningún tipo de daños en su
estructura.
Todas sus características y comportamientos nos permiten tener un sistema
de contención que posee un excelente comportamiento ante efectos dinámicos que
actúen sobre el macizo, como sismos y vibraciones.
54
Además de todo esto, dicho método es totalmente permeable, lo que facilita
el drenaje del talud sin necesidad de utilizar métodos adicionales, lo cual mejora su
estabilidad, eliminando exceso de presiones ocasionadas por las filtraciones de
agua.
Los flejes de tierra armada son sometidos a un riguroso control de calidad,
en fin de que resistan los esfuerzos del suelo.
Debido a la dificultad que presenta el conocimiento de la corrosión y los
estudios de durabilidad en el medio ambiente, no se puede lograr que todas sus
piezas se dañen o fallen uniformemente y evitar el colapso exactamente al final del
periodo de diseño, pero tomando en cuenta estas consideraciones y basándose en
estudios realizados bajo diferentes condiciones cabe destacar que estas estructuras
son altamente resistentes a la corrosión.
Ventajas practicas:
No es necesario el uso de encofrados ni andamios, ya que cada capa del
macizo es independiente y autoportante, trabajando así sobre la capa ya construida,
prescindiendo de estos métodos que atrasan la ejecución de la obra.
Se elimina el proceso de vaciado de concreto en obra, ya que son elementos
fabricados en planta, sin necesidad de morteros para unirlos entre sí, solo es
necesario el concreto en obra para el apoyo del paramento. Debido a que los
elementos son prefabricados permite un mayor control de calidad de este material.
Es un método de fácil montaje, debido a la rapidez del sistema de
construcción, facilitando el desplazamiento de equipos (siempre que sea accesible)
y reduciendo la utilización de maquinarias pesadas y personal especializado.
55
Ventajas económicas:
Es uno de los métodos más económicos, esta técnica desarrolla un sistema
en el cual no es necesario ningún tipo de apoyo profundo (a menos de que sea
extremadamente necesario), es muy rápida y de fácil montaje, sin necesidad de
utilizar morteros de cemento para unir sus partes, todo esto constituye una ventaja
económica debido al ahorro de costos que implica su técnica de construcción.
El tiempo de ejecución del método de tierra armada también representa un
ahorro importante en el costo del proyecto.
Ventajas estéticas:
Tiene diferentes posibilidades de textura en sus paramentos, así como la
aplicabilidad de color en ellos, desde el punto de vista arquitectónico, se logró
disminuir el impacto ambiental desfavorable. Con el uso de diferentes técnicas se
logró la creación de losetas más llamativas y estéticamente mejores, las cuales
cambian el entorno del lugar donde se colocan. También se le dio variabilidad al
relieve, cambiando ligeramente el molde de cada loseta, lo que mejora el aspecto de
la pantalla.
A. Dentro de las desventajas se encuentran:
La disponibilidad del transporte para trasladar el material que se va a utilizar
para la construcción del relleno posterior hasta el sitio de la obra, ya que de no ser
accesible dicho transporte, podría considerarse un aumento de costos importantes
para el proyecto.
La accesibilidad al terreno, que puede ocasionar inconvenientes para el
traslado del material y maquinaria de construcción, provocando así la pérdida de la
idoneidad del método, lo que lleva a considerar viable otro método de contención.
56
2.2.13.6. Pantallas atirantadas.
Ventajas Desventajas
No existe la necesidad de excavación en el terreno.
Puede presentar problemas al momento de la colocación de pilotes o fundaciones profundas.
El terreno que está por encima de la pantalla puede ser utilizado.
Existe un peligro de descompresión del terreno, ya que todos los paneles deben pasar algún tiempo sin el apoyo de tirantes.
Su construcción representa un ahorro de tiempo en.
La descompresión puede resultar peligrosa para las edificaciones cercanas, ya que ocasiona desplazamientos considerables y como consecuencia la aparición de grietas en las estructuras circunvecinas.
La utilización de este sistema permite disponer del espacio al pie del talud para cualquier otro proyecto.
La vida útil de la estructura y de los anclajes están sometidos a factores como la corrosión, fatiga o desgaste.
Tabla Nº 17. Ventajas y desventajas de las pantallas atirantadas.
(Fuente: Propia).
La corrosión en los anclajes es un factor importante el cual debe ser tomado
en cuenta para el diseño de las pantallas atirantadas, este depende directamente
del ambiente donde se va a desarrollar el proyecto. La corrosión se puede presentar
de tres formas, la corrosión general, en forma de grietas, que es un ataque próximo
al metal, resulta como una película continua retardando el ataque sobre el metal; la
corrosión local, en forma de picadura, el cual está asociado a una rotura
determinada de la película de protección contra el óxido; o la corrosión debida a
ataques bacteriales, que se produce en terrenos arcillosos, los cuales debajo del
nivel freático contiene sulfatos y un valor de pH ligeramente mayor a 7, lo que
produce una reducción del metal a sulfuros ferrosos permeables débiles, con una
resistencia enormemente reducida con respecto a la cual fueron diseñados.
Puede producirse también una fatiga por corrosión, como resultado de
cargas alternantes o máximas, las cuales causan rotura en la película protectora,
facilitando la corrosión de los elementos metálicos.
El bulbo también puede verse afectado por la corrosión, aunque los
concretos proporcionan un excelente ambiente contra ellas, ya que el álcalis
57
colocado en la lechada, produce una película de protección del óxido férrico sobre la
superficie del acero.
2.2.13.7. Pantallas discontinuas.
Ventajas Desventajas
Es un método factible económicamente y técnicamente.
Se requieren maquinarias perforadoras en el tope del talud, lo cual aumenta la inestabilidad de este, ya que se aumentan las cargas en la corona.
Involucra menor cantidad de materiales que cualquier otro método.
El hecho de que los pilotes no tengan que ser vaciados en sitio y no hincados, genera un gran inconveniente cuando se va a colocar la armadura, ya que no siempre se dispone del espacio para introducirla
No es necesaria la excavación, ya que la remoción de tierra proveniente de pilotes representa una mínima cantidad de material.
Para la colocación de la armadura, es necesario un equipo especial el cual no es de fácil disponibilidad.
No tiene restricciones en cuanto al tipo de terreno donde se va a ejecutar.
Tabla Nº 18. Ventajas y desventajas de las pantallas discontinuas.
(Fuente: Propia).
2.3. Definición de términos Básicos
Pendiente: Es un declive del terreno y la inclinación, respecto a la horizontal
de una pendiente.
(Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Pendiente_ (geograf%C3%ADa), 2000;Revisado el
12/06/2013).
Litología: Parte de la geología que trata de las rocas: el tamaño de grano, de
las partículas y sus características físicas y químicas.
(Fuente: “Introducción a la Geología. Editorial Brujas. Martín H. Iriondo, 1985.”; Revisado el
12/06/2013).
Colapso: Se dice cuando un sistema está en ruinas o destruido. (Fuente: Propia)
Geomorfología: Ciencia que estudia las formas de la corteza terrestre.
(Fuente: “Introducción a la Geología. Editorial Brujas. Martín H. Iriondo, 1985.”; Revisado el
12/06/2013).
58
2.4. Operacionalización de Variables
Objetivo Variable Dimensiones Indicadores
Diagnosticar la situación actual del talud
que presenta el deslizamiento de tierras,
ubicado en el sector corralito, finca La
Leonera, La Unión, municipio El Hatillo.
Situación actual del
talud
Deslizamiento Movimiento de
tierras
Hundimiento Asentamiento del
suelo
Derrumbe
Cantidad de tierra
deslizada
Altura
Determinar las causas que produjeron el
deslizamiento de suelos presente en el
sector corralito, finca La Leonera, La
Unión, municipio El Hatillo.
Causas que
produjeron el
deslizamiento de
suelos
Naturales
Sismo
Composición del
suelo
Presencia de aguas
superficiales y
subterráneas
Factores
climatológicos
Erosión
Artificiales
Deforestación de
laderas y barrancos
Banqueos
Exceso de cargas
admisibles
Drenaje
Analizar diferentes tipos de sistemas de
estabilización para solventar el problema
de deslizamiento de tierras, ubicado en
el sector Corralito, Finca La Leonera, la
Unión, municipio El Hatillo.
Sistema de
estabilización Tipos
Terracéo
Recubrimiento
vegetal
Sellado
Rellenos o bermas
Muros
Pilotes
Anclajes
59
Analizar diferentes tipos de sistema de
drenaje para solventar el problema de
deslizamiento de tierras, ubicado en el
sector Corralito, Finca La Leonera, la
Unión, municipio El Hatillo.
Sistema de drenaje
Tipos
Canales
superficiales
Galerías de
subdrenaje
Subdrenaje
horizontales o de
zanja
Pozos de
subdrenaje
Evaluar el tipo de sistema de
estabilización y drenaje para solventar el
problema de deslizamiento de tierras,
ubicado en el sector Corralito, Finca La
Leonera, la Unión, municipio El Hatillo
Tipo de sistema de
estabilización y
drenaje
Estabilización Ventajas
Desventajas
Drenaje Ventajas
Desventajas
Determinar la factibilidad de realizar un
sistema de estabilización y drenaje de
un terreno afectado por un asentamiento
de suelos ubicado en el sector Corralito,
Finca La Leonera, la Unión, municipio El
Hatillo.
Factibilidad de
realizar un sistema
de estabilización y
drenaje
Económica
Rentabilidad
Análisis de costos
Costos/beneficio
Técnica
Métodos
Procedimiento
Funciones
Operacional
Personal capacitado
Equipos
Herramientas
CAPÍTULO III: MARCO METODOLÓGICO
61
Este capítulo trata sobre la metodología del proyecto de investigación, en
donde se incluye el tipo y diseño de investigación, población, muestra, así como
técnicas e instrumentos de recolección de datos que se van a utilizar para llevar a
cabo el proyecto, e igualmente el análisis y procesamiento de los mismos.
En referencia al marco metodológico, Franco (2011) expone:
Es el conjunto de acciones destinadas a describir y analizar el fondo del
problema planteado a través de procedimientos específicos que incluye
las técnicas de observación y recolección de datos, determinando el
“como” se realizará el estudio, esta tarea consiste en hacer operativos
los conceptos y elementos del problema que estudiamos al respecto.
Este capítulo indica el proceso a seguir para alcanzar el objetivo de la
investigación. La tarea de investigación está dirigido a la producción de un nuevo
conocimiento o a la solución de un problema ocasionando un acercamiento al
hombre, entendiéndose como sujeto que posee la capacidad de razonar en términos
abstractos, de elegir o tomar decisiones, de interpretar su pasado y proyectar su
futuro, hacia esa sociedad a la que desea llegar y conocer, durante este proceso se
pueden presentar momentos que indican el camino que se debe seguir.
3.1. Tipo y diseño de investigación.
3.1.1. Tipo de investigación
“El nivel de la investigación se refiere al grado de profundidad con que se
aborda un fenómeno u objeto de estudio” (Arias, F. 1997, p.23).
Para la realización del proyecto es necesario tener en cuenta el tipo de
investigación que se va a realizar, ya que existen muchas estrategias para su
proceso metodológico. El tipo de investigación hace referencia al tipo de estudio que
62
se va a llevar a cabo con el fin de recoger los fundamentos necesarios de la
investigación.
La investigación que se usará para el proyecto de grado es de tipo
exploratoria ya que se desea estudiar las características y comportamiento de un
talud poco estudiado, el cual presenta un deslizamiento de masas que afecta (09)
viviendas aledañas al mismo.
Sobre la investigación de tipo exploratoria, Arias, F. (1997) expresa lo
siguiente:
Es aquella que se efectúa sobre un tema u objeto desconocido o poco
estudiado, por lo que sus resultados constituyen una visión aproximada
de dicho objeto, es decir, un nivel superficial de conocimientos. (p.23).
3.1.2. Diseño de la investigación.
Arias (1997) define el diseño de la investigación como “La estrategia general
que adopta el investigador para responder el problema planteado.” (p.26).
Esta estrategia de investigación está definida por el origen de los datos y la
manipulación o no de las condiciones donde se realiza el estudio.
Este proyecto trata de una investigación de campo o diseño de campo, que
es aquella que trabaja directamente con el sujeto investigado o con el lugar donde
ocurre el problema, para ello se van a realizar visitas al talud en estudio, en el sector
Corralito, carretera La Unión, en donde se estudiara el fenómeno ocurrido y así
obtener los resultados correctos.
En relación con la investigación de campo, Arias, F (1997) señala:
La investigación de campo es aquella que consiste en la recolección de
datos directamente de los sujetos investigados, o de la realidad donde
ocurren los hechos, sin manipular o controlar variable alguna, es decir, el
63
investigador obtiene la información pero no altera las condiciones
existentes. (p.31).
3.2. Población y muestra
La población son aquellos elementos (finitos o infinitos), con características
comunes para los cuales serán válidas las conclusiones de la investigación;
mientras que la muestra es el conjunto representativo de un universo o de una
población.
Cuando se habla de población finita, se refiere a aquella población donde se
conoce la cantidad de unidades que la integran; mientras que en la población
infinita, se desconocen el total de elementos que lo componen, ya que no existe un
registro, por lo que su elaboración sería prácticamente imposible.
Con respecto a la población, Arias, F. (1997) señala:
La población, o en términos más precisos población objetivo, es un
conjunto finito o infinito de elementos con características comunes para
los cuales serán extensivas las conclusiones de la investigación. Esta
queda delimitada por el problema y por los objetivos de estudio.
(p.81)
La muestra “Es el grupo de individuos que se toman de la población para
estudiar un fenómeno estadístico”. (Tamayo, T y Tamayo, M,. 1997, p. 38).
La población implicada en este proyecto de grado son todos los sistemas de
estabilización y drenaje que se van a evaluar para llegar a una solución factible al
problema del talud en estudio, tales como muros, bermas, reforestación,
canalización de la quebrada, subdrenajes, o cualquier tipo de sistema que se tome
en cuenta para llegar a la solución adecuada; la muestra es aquel sistema de
estabilización y drenaje factible para la solución del problema planteado.
64
3.3. Técnicas e instrumentos de recolección de datos.
Según el grupo del rol de medios de la Universidad de oriente (2010) “Un
instrumento de recolección de datos es en principio cualquier recurso del que pueda
valerse el investigador para acercarse a los fenómenos y extraer de ellos
información” (p.1).
De este modo los instrumentos de recolección de datos sintetizan las
labores previas de la investigación, así mismo resume aportes del marco teórico
cuando se seleccionan datos que corresponden a los indicadores variables y
conceptos utilizados
En todas las investigaciones es necesario definir en forma clara y precisa las
técnicas de recolección de datos que se van a utilizar, pues su naturaleza demanda
un exhaustivo proceso de selección para que estas aseguren su veracidad,
pertinencia y objetividad a los elementos y que estos de verdad puedan ser útiles
para los fines de la investigación.
La recolección de datos se entiende como aquel medio que el investigador
utiliza para relacionarse con los participantes o con el objeto en estudio, y así
obtener información necesaria que le permita lograr los objetivos de la investigación.
Se debe conocer que existen métodos visuales o de observación, que es el registro
visual que se desarrolle o se obtenga de la situación real clasificando y
considerando los acontecimientos del lugar, obteniendo así un esquema preciso de
la situación en estudio; encuestas, que permiten tener relación con el objeto en
estudio; la entrevista, definida como una comunicación establecida entre el
investigador y el objeto en estudio; cuestionarios, que es el método que utiliza
formularios elaborados para así obtener respuestas sobre el comportamiento del
objeto en estudio; y los análisis de documentos, los cuales consisten en estudiar o
interpretar fichas, resúmenes y síntesis relacionadas con el objeto en estudio.
En este proyecto como método de recolección de datos se utilizan las
entrevistas y la observación directa, con continuas visitas al sitio en estudio y así
65
identificar las posibles fallas que se pudiesen presentar en el talud y en las
estructuras aledañas al mismo, para conseguir la solución adecuada del objeto en
estudio.
66
3.4. Cronograma de ejecución
ACTIVIDAD JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE
SEMANAS
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9
S 10
S 11
S 12
S 13
S 14
S 15
S 16
S 17
S 18
S 19
S 20
S 21
S 22
S 23
S 24
S25
Escogencia del tema de
investigación
Visita al lugar de estudio
Recopilación de información
CAPITULO I
CAPITULO II
CAPITULO III
Selección del Método de
estabilización y drenaje del terreno
CAPITULO IV
Verificación del método de
estabilización y drenaje del terreno
CAPITULO V
Conclusiones y Recomendaciones
CAPÍTULO IV: ESTUDIO DE FACTIBILIDAD
68
4.1. Diagnóstico del talud.
El alcance de este diagnóstico es determinar la realidad en la que se
encuentra el talud ubicado en el sector Corralito, Carretera La Unión, finca La
Leonera, para así lograr conocer cuál es su problema principal y las causas que lo
originaron.
Para el diagnóstico del talud en cuestión fue necesaria la observación del
mismo, una entrevista realizada a los habitantes de dicho sector y el dominio del
contenido expuesto en el marco teórico.
De acuerdo a un estudio geotécnico realizado por la empresa Geotecnia
Integral G.I. se pudo determinar que en el área de estudio predominan los suelos
residuales, producto de la meteorización de los esquistos que componen la
formación Las Mercedes.
Referente a la Formación de Las Mercedes, Iribarren (2013) señala:
La formación Las Mercedes está compuesta por esquistos
principalmente calcáreos, con zonas grafitosas y localmente zonas
micáceas, de un tinte rosado gris, con zonas blancas cuando frescas. La
Litología predominante consiste en esquisto cuarzo- muzcovítico-
calcítico- grafitoso con intercalaciones de mármol grafitoso en forma de
lentes, que cuando alcanza gruesos espesores se ha denominado,
“Caliza de Los Colorados”. Las rocas presentan buena filiación y grano
de fino a medio, el color característico es el gris pardusco.
El talud tiene una altura de 30 metros en total, presenta un deslizamiento de
tierra el cual afecta las estructuras de nueve (9) viviendas unifamiliares, así como la
vialidad de la zona. En la parte inferior del talud pasa la quebrada de corralito, la
cual ha causado tanto erosión como socavación e infiltración, que tienen que ver
con la remoción del material por la acción del agua y corrientes superficiales, está
quebrada es de flujo intermitente.
69
Mediante testimonios suministrados por parte de las personas que habitan
en el sector Corralito, se pudo conocer que el problema inició hace
aproximadamente 5 años, cuando se construyeron dos (2) edificios ubicados en la
carretera principal de La Unión situados alrededor de 400 metros de distancia del
talud en estudio.
Se les preguntó a los habitantes del sector desde que momento comenzó a
fallar el talud y cuáles serían para ellos las causas de tal falla.
Como parte de los testimonios:
“Antiguamente existían unos viveros donde se ubicaban unos nacientes de
agua, luego estos fueron eliminados por lo que se descuidaron dichos nacientes y al
momento de construir los edificios los movimientos de tierras realizados los taparon”
N. Pérez. Entrevista, 15/12/2013.
“Conocía la existencia de dos nacientes de agua, el primero ubicado
aproximadamente a 30 metros de la parcela del Sr. Antonio Da Silva y el segundo a
300 metros aproximadamente del talud, cerca de los edificios construidos, por lo
cual pienso que estos edificios taparon los nacientes y esa agua drena en nuestro
terreno”. L. León. Entrevista, 15/12/2013.
“El problema empezó cuando comenzaron a construir los edificios que están
en la carretera principal, anteriormente mi casa no había sufrido ningún tipo de
daños por lo que pienso que estos edificios contribuyeron a la falla del talud”.
L. Guevara. Entrevista, 15/12/2013.
“Anteriormente en la quebrada había un flujo permanente, a partir de la
construcción de los edificios dejo de tener agua y solo aparece un pequeño cauce
cuando llueve, esto es porque los nacientes de agua fueron tapados y están
drenando por otro lado que yo asumo que es este y por eso empezó a fallar el
talud”. K. León. Entrevista, 15/12/2013.
Gracias a estos testimonios se pudo conocer la existencias de dos nacientes
de aguas, ubicados cerca del talud en estudio, los cuales en un principio drenaban
70
hacia la quebrada y actualmente se encuentran tapados por lo cual no pudieron ser
observados al momento de la inspección.
La situación actual del talud es bastante alarmante ya que presenta grades
movimientos de tierra de forma lenta hacia el Noreste y de una manera local; así
como derrumbes en forma lateral en la parte inferior del talud a nivel de la quebrada;
grietas en el pie, media ladera y corona desde la cual inicia el deslizamiento.
Las nueve viviendas afectadas presentan grietas en paredes, pisos y techos,
así como hundimiento desigual de sus diferentes partes internas; la vía principal y
única vía de acceso a este conjunto de viviendas unifamiliares está gravemente
dañada, muestra hundimiento, grietas y en algunas partes se pueden ver espacios
vacíos bajo la misma.
El diagnóstico elaborado en este trabajo de grado reitera la urgencia de
realizar un proyecto para solucionar el problema que ocurre en este sector, debido a
que se ven afectadas un gran número de viviendas y corren el riesgo de quedar
incomunicadas por el estado en que se encuentra su única vía de acceso, e
igualmente por el peligro que representa la pérdida de vida humanas en caso de
colapsar el talud.
Figura Nº 26. Toma satelital del talud en estudio.
(Fuente: www.maps.google.com, disponible en: https://maps.google.com/;Revisado el 23/11/2013).
La Leonera.
71
4.2. Causas del deslizamiento de tierras.
A través de los testimonios expuestos por los habitantes del sector, se pudo
determinar que la falla se inició en el momento que se empezaron a construir los
edificios ubicados en la carretera principal de La Unión; el movimiento de tierra
ejecutado para la construcción de estos edificios tapó los nacientes de agua
cercanos a ellos y al talud en estudio, por lo cual el curso natural de estas aguas fue
cambiado y ya no desembocan en la quebrada sino que por el contrario tienden a
infiltrar hacia el talud inferior más cercano, que es precisamente el talud en cuestión.
El sector corralito ubicado en el municipio El hatillo, es por lo general un
sector de temperatura baja, de ambientes muy fríos en donde se presentan
precipitaciones altas, lluvias intensas que duran varios días seguidos ocasionando
problemas de inestabilidad al suelo de este sector. El talud en estudio que se
encuentra en esta zona, no es la excepción y se ve bastante afectado por dichas
lluvias, ya que no cuenta con un sistema de drenaje adecuado para la canalización
de estas aguas.
Una buena práctica para reducir los impactos de un sitio en construcción es
la de apegarse en lo posible a la topografía y tendencia de drenaje existentes, con
tal de que los sistemas ecológicos e hidrológicos estén funcionando
adecuadamente. El drenaje de agua superficial inadecuado puede causar
inundaciones, contaminación, sedimentación de cuerpos acuáticos, destrucción del
medio ambiente, daños a estructuras y puede amenazar la salud y seguridad
humana.
El talud en estudio ubicado en La finca la Leonera del sector corralito, no
cuenta con un sistema de drenaje idóneo que pueda canalizar tanto las aguas de
lluvias como las infiltradas en el terreno proveniente de los nacientes ya
mencionados, por lo que la falta de drenaje en el talud es la causa principal de la
falla que está ocurriendo actualmente.
Es necesario una propuesta de un sistema de drenaje para así evitar que
estas aguas descarguen y permanezcan en dicho talud y no sigan causando
72
inestabilidad al terreno del sector por la infiltración que generan estas aguas en su
interior.
4.3. Datos utilizados para el análisis del talud.
4.3.1. Dimensiones del talud.
Figura Nº 27. Dimensiones del talud en estudio. (Fuente: www.maps.google.com, disponible en: https://maps.google.com/;Revisado el 23/11/2013).
El talud en estudio tiene una longitud en la base de 125mts, con una altura
de 30mts en la parte media de la falla, estos datos fueron obtenidos por una
medición in situ y a través de planos topográficos obtenidos de la Dirección de
Obras Públicas de la alcaldía de El Hatillo.
4.3.2. Determinación del tipo de suelo en el talud.
De acuerdo a un estudio de suelos realizado por la compañía Geotecnia
Integral in situ, se pudo reconocer que el talud estaba compuesto por un 15.4% de
una arcilla muy arenosa de baja plasticidad, con ocasionales trozos de esquisto,
friable, marrón claro; 15.4% de un suelo residual, compuesto por arcilla muy
arenosa tiesa, con trozos de sericitico y partículas de cuarzo, marrón claro; 30.8%
de saprolito, compuesto por esquisto sericitico disgregable de arena limosa,
descompuesto, blando, muy fracturado, marrón claro; 15.4% de roca, compuesta
por esquisto micáceo, algo sericitico, descompuesto, blando, fracturado, color
73
marrón claro y un 23% de roca compuesta por esquisto grafitoso con cuarzo,
meteorizado, duro, fracturado color gris oscuro y blanco.
4.3.3. Sobrecargas.
En el deslizamiento ocurrido en la finca La Leonera están implicadas nueve
(9) estructuras, las cuales causan una sobrecarga en diferentes partes del talud.
Figura Nº 28. Viviendas afectadas. (Fuente: www.maps.google.com, disponible en: https://maps.google.com/;Revisado el 23/11/2013)
1. Casa de la Sra. Eva Ramírez.
Esta casa tiene una antigüedad de aproximadamente 30 años, siendo de una
sola planta, se le incorporo una segunda planta hace aproximadamente 7 años.
Casa de Eva R. Largo (m) Ancho (m) Alto (m)
Planta baja 15,4 9,2 2,8
Planta Alta 20,5 9,2 2,8
Tipo de carga Carga estimada
Carga permanente 616 Kg/m2
carga variable 175 Kg/m2
Total de cargas 791 Kg/m2
Área de sobrecarga 330 m2
Total de sobrecarga 261030Kg
Tabla Nº 19. Sobrecargas de la casa de la Sra. Eva Ramírez.
(Fuente: Propia)
74
2. Casa del Sr. Antonio Da Silva.
Esta casa tiene una antigüedad de aproximadamente 7 años. De las 9
estructuras afectadas que se encuentran en el talud esta es una de las que presenta
peores daños, tal es la situación que los propietarios tuvieron que desalojar la planta
superior de la vivienda.
Casa de Antonio D. Largo (m) Ancho (m) Alto (m)
Planta baja 10,74 12,86 3
Planta Alta 10,74 12,86 3
Tipo de carga Carga estimada
Carga permanente 831 Kg/m2
carga variable 175 Kg/m2
Total de cargas 1006 Kg/m2
Área de sobrecarga 276 m2
Total de sobrecarga 277656 Kg
Tabla Nº 20. Sobrecargas de la casa del Sr. Antonio Da Silva.
(Fuente: Propia).
3. Sra. Raquel Guevara (Anexo).
La antigüedad de esta vivienda es de aproximadamente 5 años, consta de
una sola planta
Raquel G. (Anexo) Largo (m) Ancho (m) Alto (m)
Planta baja 11,4 5,85 3
Tipo de carga Carga estimada
Carga permanente 406 Kg/m2
carga variable 175 Kg/m2
Total de cargas 581Kg/m2
Área de sobrecarga 67 m2
Total de sobrecarga 38927 Kg
Tabla Nº 21. Sobrecargas de la casa de la Sra. Raquel Guevara (Anexo).
(Fuente: Propia).
75
4. Casa de la Sra. Raquel Guevara.
Es una vivienda de dos pisos, el primero cuenta con una antigüedad de 28
años, mientras que el segundo tiene aproximadamente 10 años de construido. Por
medidas de seguridad y por el grado de daños que esta presenta se desalojó el piso
inferior, por lo que solo se encuentra habitado el piso superior.
Casa de Raquel G. Largo (m) Ancho (m) Alto (m)
Planta baja 14,05 7,32 3
Planta Alta 9,4 7,37 3
Tipo de carga Carga estimada Carga permanente 646 Kg/m2
carga variable 175 Kg/m2 Total de cargas 821 Kg/m2
Área de sobrecarga 172 m2 Total de sobrecarga 141212 Kg
Tabla Nº 22. Sobrecargas de la casa de la Sra. Raquel Guevara. (Fuente: Propia).
5. Casa de la Sra. Litay Guevara.
Esta vivienda unifamiliar cuenta con dos plantas, la primera fue construida
hace 25 años, mientras que la segunda tiene una antigüedad de 18 años
aproximadamente.
Casa de Litay G. Largo (m) Ancho (m) Alto (m)
Planta baja 11,15 11,15 3
Planta Alta 11,15 11,15 3
Tipo de carga Carga estimada Carga permanente 826 Kg/m2
carga variable 175 Kg/m2 Total de cargas 1001 Kg/m2
Área de sobrecarga 249 m2 Total de sobrecarga 249249 Kg
Tabla Nº 23. Sobrecargas de la casa d la Sra. Litay Guevara. (Fuente: Propia).
76
6. Casa de la Sra. Noris Pérez.
Esta vivienda tiene alrededor de 40 años de haber sido construida.
Casa de Noris P. Largo (m) Ancho (m) Alto (m)
Planta baja 12,44 7,91 3
Tipo de carga Carga estimada
Carga permanente 425 Kg/m2
carga variable 175 Kg/m2
Total de cargas 600 Kg/m2
Área de sobrecarga 98 m2
Total de sobrecarga 58800 Kg
Tabla Nº 24. Sobrecargas de la casa de la Sra. Noris Pérez.
(Fuente: Propia).
7. Casa de la Sra. katiuska León.
Es una vivienda unifamiliar que tiene cerca de 8 años construida.
Casa de Katiuska L. Largo (m) Ancho (m) Alto (m)
Planta baja 10,4 9,32 3
Tipo de carga Carga estimada Carga permanente 526 Kg/m2
carga variable 175 Kg/m2 Total de cargas 701 Kg/m2
Área de sobrecarga 97 m2
Total de sobrecarga 67997 Kg
Tabla Nº 25. Sobrecargas de la casa de la Sra. Katiuska León. (Fuente: Propia).
77
8. Casa del Sr. Luis Alberto León.
Esta vivienda tiene una antigüedad de 3 años.
Casa de Luis Alberto L. Largo (m) Ancho (m) Alto (m)
Planta baja 7,75 10,3 3
Tipo de carga Carga estimada
Carga permanente 396 Kg/m2
carga variable 175 Kg/m2
Total de cargas 571 Kg/m2
Área de sobrecarga 80 m2
Total de sobrecarga 45680 Kg
Tabla Nº 26. Sobrecargas de la casa del Sr. Luis Alberto. (Fuente: Propia).
9. Casa del Sr. Asdrúbal León.
Es una casa de pequeñas dimensiones que cuenta con una antigüedad de
15 años.
Casa de Asdrúbal L. Largo (m) Ancho (m) Alto (m)
Planta baja 9,7 3,2 2,8
Tipo de carga Carga estimada
Carga permanente 526 Kg/m2
carga variable 175 Kg/m2
Total de cargas 701 Kg/m2
Área de sobrecarga 31 m2
Total de sobrecarga 21731 Kg
Tabla Nº 27. Sobrecargas de la casa del Sr. Asdrúbal León.
(Fuente: Propia).
78
4.3.4. Análisis de estabilidad del talud.
Para el análisis de estabilidad del talud se procedió a utilizar el programa
GeoSlope, versión 2007, el cual cuenta con métodos de análisis de Morgenstern-
Price, GLE, Spencer, Bishop, Ordinary y Janbu; como herramientas de análisis y
cálculo de las posibles soluciones para la falla que presenta el talud.
Se seleccionó dicho programa gracias a recomendaciones de la compañía
Geotecnia Integral G.I. y a tesistas que lo utilizaron anteriormente para el análisis
de estabilidad de taludes, estas mismas personas mostraron como manejarlo e
interpretaron diferentes formas de simular las soluciones para escoger la más
recomendada. Es un software de fácil manejo, su adquisición es muy sencilla ya que
puede conseguirse en internet y descargarlo gratuitamente, tanto el software como
el manual para aprender a utilizarlo.
La metodología del programa utiliza el modelo constitutivo Mohr-Coulomb, el
cual consiste en calcular los esfuerzos cortantes presentes en el talud. Para este
método constitutivo se utiliza el peso específico, ángulo de fricción y el valor de la
cohesión.
4.3.5. Opciones de análisis del programa Geo-Slope
En esta sección se van a definir las formas en las que se va a trabajar en el
programa Geo-Slope, para el análisis de estabilidad del talud en estudio.
En primer lugar se indica la forma en la que se desea trabajar en el
programa:
79
Figura Nº 29. Ajustes del análisis. (Fuente: Propia).
Los ajustes del análisis (settings), consisten en la metodología que se llevará
cabo para elaborar el análisis del estabilidad del talud. En donde se fijan las
especificaciones del método de análisis que se va a utilizar, la función “half-sine
function” función del medio seno, la cual tiende a concentrar las fuerzas de
cizallamiento entre cortes hacia la mitad de la masa deslizante y disminuye la fuerza
cortante en el área de la cresta y el pie del talud.
80
Figura Nº 30. Opciones de análisis de la superficie deslizante.
(Fuente: Propia).
La opción Slip Surface, permite al programa conocer las características del
deslizamiento y las consideraciones que debe tomar al momento de realizar el
análisis, tales como, dirección del deslizamiento, número de superficies críticas que
se desean obtener para el análisis, forma de analizar la superficie deslizante, etc.
4.3.6. Sección del talud en estudio
Para el análisis del talud se definieron diferentes puntos los cuales
conforman la región en estudio.
81
Figura Nº 31. Puntos que conforman el modelo geométrico.
(Fuente: Propia)
4.3.7. Propiedades Geológicas del suelo.
Una vez dibujado el modelo geométrico, se procede a definir las propiedades
del suelo que componen el talud.
Las propiedades geológicas, son aquellas que representan las
características del suelo que se le asignaran al modelo geométrico, estos datos
fueron suministrados por un ensayo SPT realizado por la compañía Geotecnia
Integral; de donde se obtuvieron los siguientes datos:
1. Primer estrato:
Tipo de Suelo Relleno
ϒ 1,96 ton/m3
ɸ 28,5◦
C 0 ton/m2
Tabla Nº 28. Primer estrato de suelos del modelo geométrico.
(Fuente: Compañía Geotecnia Integral G.I)
82
Los datos establecidos en la tabla Nº28, son las propiedades características
del primer estrato de suelos, en donde:
Relleno: Arcilla muy arenosa, de baja plasticidad, firme, con ocasionales
trozos de esquisto, friable.
ϒ : Peso unitario del material
:ɸ Ángulo de fricción.
C: Cohesión del material
Figura Nº 32. Primer estrato de suelos, simulado en el programa GeoSlope. (Fuente: Propia)
2. Segundo estrato:
Tipo de Suelo Suelo Residual
ϒ 1,96 ton/m3
ɸ 28,5◦
C 0 ton/m2
Tabla Nº 29. Segundo estrato de suelos para el modelo geométrico.
(Fuente: Propia
83
Los datos establecidos en la tabla Nº29, son las propiedades características
del segundo estrato de suelos, en donde:
Suelo residual: Arcilla muy arenosa, tiesa, con trozos de sericitico y
partículas de cuarzo.
ϒ : Peso unitario del material
:ɸ Ángulo de fricción.
C: Cohesión del material
Figura Nº 33. Segundo estrato de suelos, simulado en el programa GeoSlope. (Fuente: Propia)
3. Tercer estrato
Tipo de Suelo Saprolito
ϒ 1,81 ton/m3
ɸ 28,5◦
C 0 ton/m2
Tabla Nº 30. Tercer estrato de suelos para el modelo geométrico.
(Fuente: Propia)
84
Los datos establecidos en la tabla Nº30, son las propiedades características
del tercer estrato de suelos, en donde:
Saprolito: Esquisto sericitico, disgregable arena limosa, descompuesta,
blando muy fracturado marrón claro.
ϒ : Peso unitario del material
:ɸ Ángulo de fricción.
C: Cohesión del material
Figura Nº 34. Tercer estrato de suelos, simulado en el programa GeoSlope. (Fuente: Propia)
4. Cuarto estrato
Tipo de Suelo Roca (Esquisto Micáceo)
ϒ 2,06 ton/m3
ɸ 28,5◦
C 0 ton/m2
Tabla Nº 31. Cuarto estrato de suelos para el modelo geométrico.
(Fuente: Propia)
85
Los datos establecidos en la tabla Nº31, son las propiedades características
del cuarto estrato de suelos, en donde:
Roca: Esquisto micáceo, algo sericitico, descompuesto, blando, fracturado,
color marrón claro.
ϒ : Peso unitario del material
:ɸ Ángulo de fricción.
C: Cohesión del material
Figura Nº 35. Cuarto estrato de suelos, simulado en el programa GeoSlope. (Fuente: Propia)
5. Quinto estrato
Tipo de Suelo Roca (Esquisto Grafitoso)
ϒ 2,06 ton/m3
ɸ 28,5◦
C 0 ton/m2
Tabla Nº 32. Quinto estrato de suelos para el modelo geométrico.
(Fuente: Propia)
86
Los datos establecidos en la tabla Nº32, son las propiedades características
del quinto estrato de suelos, en donde:
Roca: Esquisto Grafitoso, con cuarzo, meteorizado, duro, fracturado.
ϒ : Peso unitario del material
:ɸ Ángulo de fricción.
C: Cohesión del material
87
4.3.8. Sobrecargas para el modelo geométrico.
Luego de elaborar el modelo geométrico, se procede a colocar las
sobrecargas en el talud.
N° Casa Peso (Kg)
1 Sra. Eva. 261030
2 Sr. Antonio Da Silva. 277656
3 Anexo de la Sra. Raquel Guevara. 38927
4 Sra. Raquel Guevara. 14212
5 Sra. Litay Guevara. 249249
6 Sra. Noris Perez. 58800
7 Sra. Katiuska León. 67997
8 Sr. Luis Alberto León. 45680
9 Sr. Asdrúbal León. 21731
Tabla Nº 33. Sobrecargas para Slope/W (Kg).
(Fuente: Propia)
En éste programa las sobrecargas se insertaron en kN/M3, la cual es una
unidad semejante al peso específico que tienen cada una de las viviendas ubicadas
en el talud en estudio, este se calculó dividiendo el peso que ejercen las casas en el
suelo, entre el volumen de cada terraza que ocupan.
Para convertir el peso específico a KN/m3 se utilizó la siguiente fórmula:
Donde:
0.01 KN equivale a 1 kg.
Pe es el peso hallado anteriormente de cada una de las viviendas.
88
Para colocar las cargas en cada terraza trazada en el modelo geométrico, se
estimó que las casas estaban construidas de la misma forma y equitativamente en
el área de cada una de las terrazas, para así calcular el peso que ejercen en el
suelo.
Figura Nº 36. Carga N°1. (Fuente: Propia)
La figura Nº35, muestra la carga Nº1, aplicada en el talud, contiene una
equivalencia de los pesos entre el volumen que ocupan las casas del Sr. Asdrúbal
León, Sr. Luis Alberto León y la Sra. Katiuska León con un peso específico de 6,722
kN/m3.
89
Figura Nº 37. Carga N°2. (Fuente: Propia)
La figura Nº36, muestra la carga Nº2, la cual contiene los pesos específicos
de las casas de la Sra. Noris Pérez y la Sra. Litay Guevara, entre el volumen que
ocupan, de 10.037Kn/M3.
90
Figura Nº 38. Carga N°3. (Fuente: Propia)
La figura Nº37, muestra la carga Nº3 del talud, con un peso de 17.39kN/M3
resultado de los pesos de las casas de la Sra. Raquel Guevara, el anexo de la Sra.
Raquel Guevara y Antonio Da Silva, y el volumen que éstas ocupan.
91
Figura Nº 39. Carga N°4.
(Fuente: Propia)
La figura Nº38, muestra la cuarta y última carga, está compuesta por el peso
específico de la casa de la Sra. Eva Ramírez, con un peso unitario de 8.64 kN/m3,
entre el volumen que ésta ocupa.
4.3.9. Superficie deslizante.
Para poder realizar el análisis, se le debe indicar al programa el criterio en el
que debe hacerlo, para ello se seleccionan dos superficies, una de entrada y una de
salida, seleccionando la corona del talud, que será la superficie de entrada y el pie
del talud la salida.
92
Figura Nº 40. Criterio de entrada y salida. (Fuente: Propia)
4.3.10. Selección del método de análisis de estabilidad.
Para seleccionar el método de análisis de estabilidad adecuado, se
consideró la tabla Nº 12 anexa, la cual indica el nivel de riesgo y amenaza a través
de un factor de seguridad.
El factor de seguridad deseado es igual o mayor a 1.1.
Para seleccionar el método correcto, se tomó en cuenta la precisión en los
resultados, la forma de análisis y datos que utilizan cada uno de ellos.
Se seleccionó el método de Morgenstern-Price, que es un método que
analiza cualquier tipo de falla o rotura, este método satisface todas las ecuaciones
de equilibrio; y el método de Bishop, el cual aplica el análisis a fallas circulares, y
satisface el equilibrio de momentos.
4.3.11. Alcance de los métodos seleccionados.
El método de dovelas, es un método utilizado para calcular la estabilidad de
taludes en suelos donde la resistencia depende de una fuerza normal, siendo
imprescindible calcular esta fuerza a lo largo de la superficie de falla.
Entrada
Salida
93
Muchas técnicas de solución diferentes han sido planteadas para el método
de las dovelas durante muchos años. Las diferencias entre todos estos métodos
dependen de los factores que están incluidos en las ecuaciones de la estática y la
forma de interpretarlos.
El método de Morgenstern-Price se basa en suponer que la relación entre las
fuerzas tangenciales y normales en las caras laterales de cada dovela se ajusta a
una función que luego es multiplicada por un parámetro, este parámetro es la
incógnita que completa el problema.
El método de Bishop, trabaja con superficies de fallas circulares, este
método supone la masa deslizante en “n” fajas verticales, en donde las fuerzas de
las caras laterales son horizontales o lo que es lo mismo, que las fuerzas en X son
nulas, lo que simplifica el número de incógnitas, sin embargo el programa ejecuta la
versión rigurosa de este método.
La selección de estos métodos se basó en la metodología utilizada en cada
uno de ellos y su efectividad en el momento de dar resultados en estabilidad de
taludes.
El programa GeoSlope, analiza la superficie de falla mediante dovelas,
mostrando las fuerzas que actúan en cada una de ellas.
Figura Nº 41. Análisis de dovelas por GeoSlope.
(Fuente: Propia)
94
4.3.12. Factor de seguridad según el programa Geo/Slope.
Luego de realizar el análisis, el programa determina mediante el método
especificado, los factores de seguridad.
Figura Nº 42. Factor de seguridad arrojado por Slope/W. (Fuente: Propia)
Por el método de Morgenstern-Price arrojó un factor de seguridad de 0,906
y por el método de Bishop el factor de seguridad dado fue de 0.900.
Figura Nº 43. FOS (Fuente: Propia)
95
Factor de seguridad Estabilidad del talud
‹1.0 Inestable
1.10-1.50 Estable
›1.50 Estable en zonas sísmicas
Tabla Nº 34. Valores que determinan la estabilidad de un talud.
(Fuente: Propia)
Los factores de seguridad arrojados están por debajo de la unidad, por lo
tanto según la tabla Nº34, se puede considerar un talud inestable.
Figura Nº 44. Zona de falla arrojada por el programa Slope/W. (Fuente: Propia)
Para corroborar la falla del modelo geométrico se compara con las
mediciones realizadas por los elementos fijados para hacer el estudio Geodésico
satelital por los estudiantes de la Universidad Simón Bolívar de la figura Nº 44, en la
cual podemos ver la zona de falla y su dirección.
Según el estudio Geodésico Satelital, Prof. Pérez Omar (2013):
Es un deslizamiento en sentido nor-este. La superficie de
despegue de dicho deslizamiento en profundidad tiene una
forma cóncava y se inicia en el sur-oeste aflorando en la
superficie y finaliza en una quebrada en el nor-este. (p. 3)
96
Los resultados obtenidos señalan una falla cóncava tal cual como lo
indica el estudio Geodésico Satelital realizado por los estudiantes de la
universidad Simón Bolívar, el cual comienza en la cabeza del talud, en
donde se encuentra ubicada la casa de la Sra. Eva Ramírez y termina en la
quebrada que se encuentra al pie del talud a una diferencia de cota de
30mts aproximadamente.
Figura Nº 45. Determinación del área de deslizamiento y diseño del experimento.
(Fuente: Prof. Omar J. Pérez A. Estudio geodésico satelital del deslizamiento en la urb. La Leonera,
sector la unión, Mun. El Hatillo, Edo. Miranda. (Pág. 4). Caracas (2013).
97
4.4. Análisis de diferentes tipos de sistema de estabilización y drenaje para
solventar el problema de deslizamiento.
4.4.1. Análisis de diferentes tipos de sistemas de estabilización.
4.4.1.1. Terraceo
Las terrazas son una especie de terraplén te tierra o un canal que se
construye para disminuir la longitud de una pendiente del terreno para así controlar
los deslizamientos y el escurrimiento de aguas a través de una ladera.
Este sistema permite construir obras para controlar la erosión y aumenta la
estabilidad del talud que se encuentra afectado.
En el caso del talud en estudio no puede realizarse este tipo de sistema de
estabilización ya que no podrían construirse suficientes terrazas para estabilizar
todo el terreno, y debido a la magnitud de la falla no sería suficiente colocar un
sistema de Terraceo.
Son sistemas económicos y de fácil construcción.
4.4.1.2. Recubrimiento Vegetal.
También llamada estabilización biotécnica, se basa en utilizar vegetación
como elemento principal de estabilización y control de la erosión en taludes.
Puede considerarse una solución factible debido a que representa una
alternativa ambientalmente excelente y ayuda en gran magnitud a controlar la
erosión.
Por ser un sistema de estabilización natural es muy económico y de fácil
ejecución, no se necesita un personal especializado para su colocación.
Para solucionar el problema de deslizamientos no es suficiente colocar un
recubrimiento vegetal, y tampoco se cuenta con el espacio suficiente para su
colocación.
98
4.4.1.3. Sellado.
Consiste en el sellado de fisuras o grietas existentes en el talud, si propósito
es controlar la infiltración de aguas por dichas grietas, lo que también puede dar
inicio a procesos erosivos.
Este sistema es económico, y rápido en su ejecución.
En el talud en estudio existen infinitas grietas que se desean sellar, por lo
tanto utilizar el sistema de sellado no sería factible y no ayudaría a detener el
problema de deslizamiento debido a la magnitud del movimiento.
4.4.1.4. Rellenos o Bermas.
Este sistema es utilizado cuando existe una acción importante de los agentes
externos a un talud, se construyen las bermas y se rellenan con un material fino
para proteger la roca de los agentes externos.
Para colocar un sistema de relleno o bermas en el talud en estudio se
necesita de mucho espacio a la mitad del mismo del cual no se dispone en este
caso, por lo tanto este sistema no se puede considerar factible.
4.4.1.5. Muros.
Estas estructuras son diseñadas para contener algún material y/o soportar
cargas laterales, su función es contrarrestar los empujes ejercidos por una masa de
terreno.
Son obras generalmente fuertes que aumentan las fuerzas resistentes para
disminuir las actuantes.
Son obras de gran magnitud, algunas altamente costosas, el personal que
realiza estos proyectos debe ser especializado en el área.
No es factible utilizar solo este tipo de sistemas, ya que son efectivos en
pequeños deslizamientos o donde se produzca un movimiento de pequeñas masas
99
de tierras, en este caso es un gran deslizamiento que se desea detener; es factible
pero tiene que complementarse con algún otro sistema.
4.4.1.6. Pilotes.
Son elementos que tienen la función de estabilizar el talud, atravesando la
superficie de falla, para así evitar el deslizamiento del terreno afectado.
Son efectivos en aquellos movimientos donde exista suelo firme por debajo
de la superficie de falla, pero no son efectivos en roca, por lo que no podrán ser
utilizados en este trabajo de grado, ya que el suelo firme debajo de la superficie de
falla está compuesto por roca.
Este sistema de estabilización se puede utilizar solo cuando exista suelo
debajo de la superficie de falla, en este caso en el talud en estudio existe roca
debajo de la superficie de falla por lo tanto este sistema de estabilización no sería
efectivo.
4.4.1.7. Micropilotes.
Los pilotes son estructuras que se utilizan para la transmisión directa de la
carga, se pueden utilizar pilotes individuales o en grupos, para así evitar cargas
excéntricas accidentales que no puedan ser soportadas por otros elementos
estructurales, se recomienda la colocación de pilotes por parejas en cada dirección.
La utilización de los pilotes es muy extensa, estas pueden ser:
Como cimentación y/o recalce de estructuras, trabajando a
compresión.
Como muros discontinuos o cortinas para la contención de terrenos o
excavaciones profundas.
Trabajando a flexión en la corrección de deslizamientos.
En la boca de los túneles o en los pasos de terrenos muy difíciles en
forma de “paraguas”.
100
Los micropilotes también se utilizan como refuerzo de cimentaciones en
estructuras muy antiguas o en instalación de recintos de trabajos con acceso
limitado, dimensiones reducidas y pequeñas alturas.
Los micropilotes se clasifican según el tipo de barras, su construcción y tipo
de cabezal de pilote.
Este sistema de estabilización es el más adecuado y factible para realizarlo
en el talud en estudio, considerando que el talud es de acceso restringido para
maquinarias grandes este sistema es de fácil colocación en estos casos, son
efectivos en grandes profundidades, resisten esfuerzos como los que se producen
en el talud y ayudan a consolidar el suelo a su alrededor.
4.4.1.8. Anclajes.
Son elementos formados por barras de acero que se anclan a una zona
estable para garantizar estabilidad al terreno trabajando a tracción, proporcionando
así una fuerza contraria al movimiento.
Son elementos efectivos en roca, por lo que serán considerados para la
solución de este trabajo de grado ya que el talud está compuesto mayormente por
roca.
Es un excelente sistema de estabilización pero se necesita de maquinaria
muy costosa y grande para su colocación, en el talud en estudio no es accesible
maquinarias muy grandes ya que el espacio es restringido para este tipo de
maquinarias y para la manejabilidad de las mismas en el momento de la colocación.
4.4.1.9. Métodos de tierra armada.
Es un sistema de contención que posee excelente comportamiento ante
efectos dinámicos, debido a su flexibilidad y deformabilidad, lo cual permite su
adaptación en cualquier tipo de topografía.
Es un método de fácil montaje y de rápida construcción.
101
Se ha comprobado que este sistema de estabilización tiende a fallar en
deslizamientos donde la falla sea profunda con relación a las tiras de armado, y
tiende a colapsar como un conjunto sin deformación dentro de ellas, no se considera
como un sistema factible ya que se necesita efectividad en el momento de
considerar un sistema de estabilización para el talud en estudio ya que se considera
como principio el cuidado de las vidas de los habitantes del sector y preservar las
estructuras que allí se encuentran.
4.4.2. Análisis de diferentes tipos de sistemas de drenaje.
4.4.2.1. Drenaje superficial.
Son aquellas obras destinadas a la recolección de las aguas pluviales de
escurrimiento superficial para luego canalizarlas a los cauces naturales, sistemas de
alcantarillado o a la capa freática del terreno.
Existen drenajes longitudinales los cuales son aquellos que se encuentran
paralelos a la calzada, y los transversales que son aquellos que permiten el paso de
aguas naturales, que han sido bloqueadas por infraestructuras viarias, de tal forma
que estas no produzcan daños a dichas infraestructuras.
Este tipo de sistema de drenaje es el más factible para el talud ubicado en el
sector corralito, debido a que el mismo no cuenta con un sistema de drenaje idóneo
para la captación de las aguas pluviales que escurren sobre el terreno siendo esta
una de las causas principales que originan el problema de deslizamiento de tierras
descrito anteriormente. Las dimensiones de estos sistemas por lo general son
bastante usuales y pueden adaptarse perfectamente a la topografía del terreno.
4.4.2.2. Subdrenajes horizontales o zanjas.
Su objetivo principal es disminuir la presión de poros para así aumentar la
resistencia al corte, eliminar las fuerzas hidrostáticas desestabilizantes y mejorar el
factor de seguridad de la superficie de falla.
102
No es efectiva la colocación de este tipo de sistema ya que por lo general
trabajan con profundidades pequeñas, mientras que en el talud en cuestión se
estima que el agua infiltrada comprende profundidades hasta de 20 metros, por lo
que es más factible la colocación de pozos de subdrenajes. Aunado a esto para su
perforación se requieren equipos especiales los cuales son sumamente costosos.
4.4.2.3. Pozos de subdrenajes.
Estas estructuras son perforaciones verticales que tratan de disminuir las
presiones de poros cuando los acuíferos están confinados por materiales
impermeables como las arenas.
Su principal objetivo es eliminar las presiones de poros, en mantos profundos
donde no podrían utilizarse drenes de zanja o drenes horizontales.
Por ser sistemas verticales trabajan con profundidades altas, siendo esto
precisamente lo que se requiere para el talud en cuestión, ya que el caudal infiltrado
en el terreno se encuentra desde 5 hasta 20 metros de profundidad
aproximadamente y dichos sistemas pueden amoldarse a estas medidas. Estos
pozos servirán perfectamente para la recolección de dicho caudal el cual puede ser
drenado mediante la colocación de bombas y drenajes superficiales hacia la
quebrada que se encuentra en el pie del talud.
103
4.5. Evaluación de los sistemas de estabilización y drenaje.
4.5.1.1. Sistemas de estabilización.
Tipo de sistema de
estabilización Ventajas Desventajas
Terraceo Además de evitar el deslizamiento, permite construir obras para controlar la erosión.
Cada terraza debe estar estable independientemente.
Recubrimiento vegetal
Representan una alternativa ambiental excelente y ayuda a controlar la erosión.
La estabilidad del recubrimiento debe ser garantizada y puede requerir un mantenimiento para su establecimiento.
Sellado Disminuye la infiltración de agua y presiones de poros en las discontinuidades.
Existe la posibilidad de que las grietas se abran nuevamente, requiere un mantenimiento por periodos importantes de tiempo y puede existir una gran cantidad de discontinuidades que se deseen sellar.
Rellenos o bermas
Son económicos y de fácil construcción, son efectivos en deslizamientos no muy grandes.
Se requiere de gran espacio a la mitad del talud y se requiere de una buena cimentación de terreno para colocar el relleno.
Muros Son útiles para estabilizar masas relativamente pequeñas.
Se requiere una buena calidad de cimentación y son poco efectivos en taludes de gran altura.
Pilotes
Son efectivos en movimientos poco profundos en los cuales existen suelo debajo de la superficie de falla que sea competente para permitir el hincado y soporte de los pilotes.
No son efectivos en deslizamientos profundos o cuando aparece roca o suelo muy duro debajo de la superficie de falla. Poco efectivo en deslizamientos rotacionales.
Anclajes Efectivos en roca, especialmente cuando es estratificada.
Se requieren equipos especiales y son usualmente costosos.
Micropilotes
Aplicable en tramos cortos, en condiciones de instalación restringida. Fácil conexión a obras existentes y elementos prefabricados. Pueden resistir fuerzas de tracción y compresión. Pueden colocarse con cualquier inclinación. Consolidan el suelo del entorno. Son efectivos en pequeños deslizamientos.
Es costoso. Sus procesos de cálculos son muy empíricos y solo pueden comprobarse con pruebas de resistencia, las cuales son altamente costosas. La calidad depende del proceso de ejecución.
Tabla Nº 35.Análisis de los diferentes tipos de sistemas de estabilización.
(Fuente: Propia).
104
4.5.1.2. Sistemas de drenaje.
Tipo de Sistemas de drenaje
Ventajas Desventajas
Canales superficiales
Es recomendable construirlos como obra complementaria. Generalmente las zanjas se construyen arriba de la corona del talud.
Se deben construir estructuras para la entrega de las aguas y disipación de energía.
Galerías o túneles de subdrenajes
Efectivos para estabilizar deslizamientos profundos en formaciones con permeabilidad significativa y aguas subterráneas.
Son sistemas muy costosos.
Subdrenajes horizontales Muy efectivo para interceptar y controlar aguas subterráneas.
Se requieren equipos especiales de perforación, y su costo puede ser alto.
Pozos profundos de subdrenajes
Útiles en deslizamientos profundos con aguas subterráneas. Efectivo para excavaciones no permanentes.
Su uso es limitado debido a la necesidad de operación y mantenimiento permanente.
Tabla Nº 36. Análisis de los diferentes tipos de sistemas de drenaje.
(Fuente: Propia).
4.6. Propuesta de estabilización y drenaje.
4.6.1. Propuesta de Estabilización del talud.
Como solución se propone la colocación de una cortina de micropilotes por
cada terraza, las cuales son estructuras ampliamente utilizadas en situaciones como
la estudiada. En este caso, se instalarán para resistir esfuerzos a compresión,
flexión y corte ya que se desean contrarrestar las fuerzas tangenciales en el plano
de deslizamiento así como el empuje de tierra asociado al movimiento de masas.
Los micropilotes serán colocados en grupo actuando como una barrera para
detener la falla en cada una de las terrazas, estos tendrán la profundidad necesaria
para atravesar la superficie deslizante y anclarse en el esquisto por debajo de la
superficie de falla; así mismo, se utilizarán muros de contención apoyados sobre las
105
vigas cabezales de las cortinas de micropilotes, los cuales se encargaran de
contener las pequeñas masas de tierra afectadas en cada una de las terrazas.
4.6.1.1. Especificaciones de los micropilotes.
Los micropilotes, tendrán un diámetro de 6”, reforzados con un tubo de acero
estructural de 4” de diámetro exterior, y 6,02mm de espesor. La selección de esas
dimensiones de la sección del tubo, obedece a que se encuentran disponibles en el
mercado nacional.
La longitud de micropilotes en la primera terraza será de 12,00 m, y en el
resto de las terrazas (2,3 y 4) alcanzarán una profundidad de 6,00 m.
Se debe proteger la armadura de los micropilotes basado en un
recubrimiento mínimo de esta, mediante lechada o morteros de cemento y se debe
considerar la reducción del espesor del acero debida a la corrosión. El recubrimiento
mínimo considerado para este trabajo es de 25mm, en caso de ser lechada y de 35
en caso de ser mortero.
Tipo de fuerza Lechada Mortero
Compresión 20 30
Tracción 25 35
Tabla Nº 37. Recubrimientos mínimos, r (mm).
(Fuente: Servicio de geotecnia. Guía para el proyecto y ejecución de micropilotes en obras de
carretera. (pág. 16). (2005))
Fuerza cortante
Diámetro Externo 11,43cm
Espesor 0,602cm
Diámetro Medio 10,83cm
Área 20,48cm2
Vu 51196kg
Tabla Nº 38.Fuerza cortante.
(Fuente: Propia)
106
Figura Nº 46. Colocación de micropilotes para la estabilización.
(Fuente: Servicio de geotecnia. Guía para el proyecto y ejecución de micropilotes en obras de
carretera. (pág. 51). (2005).
El sistema de perforación será, “perforación a rotación”, la cual consiste en
provocar la rotura al terreno por la fricción generada en el momento de la rotación.
Resulta especialmente recomendable debido a que genera menores vibraciones al
momento de penetrar en el terreno.
Se colocaran pilotes cada 0.50m, los cuales producen una fuerza de
6024.72kN en una franja de 1m, esto se simuló en el programa GeoSlope y el factor
de seguridad obtenido supera el valor de estabilidad fijado en este trabajo de grado.
Los micropilotes se dispondrán con diferentes inclinaciones para evitar crear un
único plano de resistencia (Figura N° 46), los dispuestos en posición vertical serán
más eficientes para soportar las reacciones de los muros, mientras que los
inclinados (con un ángulo cercano a los 20°) serán más eficaces para resistir las
fuerzas cortantes deslizantes en el plano de la falla.
En virtud de lo anterior los micropilotes, estarán sometidos a una combinación
de fuerzas de compresión (como apoyo de los muros de contención), momento
flector (debido al empuje de la masa deslizante) y corte en el plano del
deslizamiento. Más adelante se muestran los cálculos de resistencia realizados.
107
4.6.1.2. Cálculos.
Resistencia a la compresión
Para el cálculo de la carga última del micropilote a compresión, se utilizó el
método de Lizzi, el cual cosiste en calcular dicha carga mediante una fórmula
simplificada. Para ello se debe conocer el tipo de suelo así como las características
del micropilote que se desea colocar.
El tipo de suelo del talud ubicado en el sector Corralito es Suelto, por lo cual
se tomaron los coeficientes expuestos en la tabla N°5 anexa en este proyecto.
Para el cálculo de la carga última de los micropilotes que irán ubicados en la
terraza Nº1 se tomó una longitud de 12m o 1200 cm, mientras que en las terrazas
Nº 2, 3 Y 4 la longitud es de 6m que equivale a 600 cm.
Los coeficientes utilizados son:
K = 100 kg/
D= 15 cm
I= 0.90
L= 12 m- 6m
Al aplicar la fórmula con estos datos se tiene:
50.868Kg.
25.434 Kg.
La carga última a compresión de los micropilotes ubicados en la primera
terraza es de 50.868 kg que equivale a 50,8 Ton, mientras que en las terrazas 2,3 y
4 los micropilotes tendrán una carga última de 25.434 kg que equivale a 25,4Ton.
Estas cargas están por encima de las cargas actuantes de cada terraza por
lo que se puede comprobar que los micropilotes resisten esfuerzos a compresión.
108
Diseño por flexión y corte.
El cálculo de la resistencia última a flexión y corte se realiza solo
considerando el tubo de acero de refuerzo y se aplican los procedimientos del AISC,
Nov. 2000. Load and resistance factor. Desing Specification for Steel Hollow.
Structural Section.
La fórmula del cálculo de la resistencia última por flexión es:
Donde:
Ø= Factor minorante de resistencia, equivale a 0.90
Fy= 4200Kg/cm2.
Z= Modulo de sección plástica.
Donde:
R= radio mínimo del tubo de acero.
e= espesor del tubo de acero.
La fórmula para calcular la resistencia última por corte es la siguiente:
Donde:
Ag = área total del tubo.
109
La resistencia por flexión de los micropilotes equivale a 266.716,8 Kg y por
corte es 25.804,8 Kg.
Colocación de los micropilotes.
4 micropilotes colocados a 0m, 0.50m y 1m= 4*3veces= 12micropilotes.
Se colocaran 12 micropilotes en una franja de un metro, esta franja es la
simulada por el programa GeoSlope.
12micropilotes * 502,06kN= 6.024,72kN.
En una franja de un metro se produce una fuerza de 6.024,72kN.
Después de introducir todos estos datos al modelo geométrico simulado en
el programa GeoSlope, se obtuvieron los siguientes resultados:
Figura Nº 47. Factor de seguridad obtenido después de la colocación de
micropilotes.
(Fuente: Propia)
110
Figura Nº 48. Colocación de micropilotes en cada una de las terrazas del talud en estudio, simulado en el programa GeoSlope.
(Fuente: Propia)
El factor de seguridad obtenido por el método de M-P es de 1.115 y por el
método de Bishop 1.107 lo que indica que la colocación de micropilotes de la forma
especificada en este trabajo de grado, será la correcta para detener el deslizamiento
en el talud.
4.6.1.3. Especificaciones de los muros.
Se colocará un muro de sostenimiento llamados muros en voladizo, los
cuales se encargan de resistir empujes de tierra.
El muro tendrá una forma de “T” invertida, con una altura promedio de
3m.Las dimensiones fueron tomadas del manual para estructuras de concreto
armado para edificaciones, de Arnal H. y Epelboim S. Caracas (1984).
Las dimensiones son:
Talón: 0.90m.
Punta: 0.60m.
Fuste: 3,00m.
111
Acero de refuerzo: 1ɸ/2” separado a 20cm.
Tabla Nº 39. Dimensiones y refuerzos de los muros en voladizo.
(Fuente: Arnal H. y Epelboim S. Manual para estructuras de concreto armado para edificaciones. (Pág.
591). Caracas (1984)).
Figura Nº 49. Dimensiones del muro. (Fuente: Propia).
112
Análisis de estabilidad del muro.
Como los muros irán en la parte superior de los micropilotes, se comprobara
la estabilidad únicamente por volcamiento obviando el chequeo por deslizamiento e
hundimiento.
Datos a utilizar.
Tabla Nº 40. Datos a utilizar para el análisis de estabilidad del muro. (Fuente: Propia)
Para el análisis de estabilidad del muro, se deben conocer las dimensiones
del mismo que en este caso están dadas en metros (m), así como el peso específico
de los materiales que actúan en él, y de igual forma el empuje activo que genera el
terreno ( ) el cual depende del ángulo de fricción interna del suelo = tg²(45 - .
Sabiendo estos datos, se debe realizar el diagrama de presión horizontal que
genera el empuje de tierra (E1) sobre el muro y con ello conseguir el momento con
el cual se calculará el factor de seguridad para el chequeo del muro por
volcamiento.
Pesos específicos (ton/m3)
ϒconcr. 2,5
ϒsuelo. 1,81
Dimensiones (m)
a 0,9
h 0,3
b 0,6
Ancho 1
H 3
113
Figura Nº 50. Diagrama de presión horizontal. (Fuente: Propia)
Presión Horizontal (Ph1) = 1.81(ton/m3)*0.35*3.30m= 2.09 ton/m2
Empuje (E1)= = 3.44 ton/m
Momento (M)= 3.44ton/m* (3.30m)= 3.78 ton.m
Posteriormente se procede a calcular el peso del muro y el momento de este.
Para el cálculo del peso se divide el muro por secciones o áreas para una mayor
facilidad, y luego se calcula el brazo o la distancia desde dicha sección hasta el
punto donde se hará el momento que se ha denominado para este diseño con la
letra (ŋ) (Ver figura nº49).
N° W (peso ton) B (brazo m) M (Momento ton.m)
1 2,48 0,75 1,86
2 0,45 0,30 0,14
3 0,68 1,35 0,91
4 4,89 1,35 6,60
8,49
9,50
Tabla Nº 41. Calculo de peso, brazo y momento.
(Fuente: Propia)
114
Análisis del muro por volcamiento.
El factor de seguridad para que un muro sea estable al volcamiento debe ser
igual o mayor a 1.5, sabiendo esto se procede a calcular dicho factor dividiendo el
momento obtenido de la tabla anterior entre el momento hallado en el diagrama de
presión horizontal.
El factor de seguridad al volcamiento resulto ser 2.51 siendo mayor a 1.5 por
lo cual el muro propuesto chequea por volcamiento.
4.6.2 Propuesta del sistema de Drenaje.
Como complemento al sistema de estabilización se propone como sistema
de drenaje la colocación de pozos de subdrenajes para la captación de las aguas
infiltradas en el terreno provenientes de los nacientes, las cuales se localizan en el
subsuelo afectando su resistencia y produciendo erosión. Igualmente se deben
canalizar las aguas de lluvias con la construcción de canales superficiales a lo largo
del talud para la captación y descarga de las aguas que escurren sobre este.
Como se indica en las limitaciones de este proyecto, el estudio del suelo no
cuenta con datos suficientes como el nivel freático, el caudal infiltrado en el terreno
entre otros., que sirven para establecer el dimensionado preciso de los diferentes
sistemas de drenajes propuestos; por lo tanto se utilizaron métodos con
dimensiones de mayor uso las cuales pueden adaptarse perfectamente al talud en
cuestión.
Los pozos tendrán un diámetro de 1m con una profundidad comprendida
entre 5 y 20m, estarán ubicados detrás la parcela del Sr. Antonio Da Silva, y a 300
metros del talud de estudio en donde se localiza el primer naciente de agua.
115
La colocación de los canales superficiales se realizará, sobre el material de
relleno de cada una de las terrazas, con la función de captar las aguas pluviales que
escurren por la superficie del terreno, estos tendrán unas dimensiones de 0.40m de
ancho por 0.20m de alto.
Con respecto a la quebrada que se encuentra al pie del talud, se debe
canalizar mediante el uso de un colchón Reno, el cual es una estructura rectangular,
de muy poco espesor, con mallas hexagonales, como se puede ver en la figura
Nº52; serán colocadas para evitar la socavación, control de la erosión y ayudar a la
estabilidad de talud.
Éste colchón consiste en un relleno con rocas, por lo que es un sistema
ecológico ya que promueve el rápido crecimiento de la vegetación natural para
conservación y mantenimiento del equilibrio ecológico con el medio ambiente.
Su construcción no requiere una mano de obra calificada, y se pueden
utilizar equipos estándar de construcción. (Se anexan planos de dicha canalización).
Figura Nº 51. Detalle del colchón Reno (Fuente:http://www.maccaferri.com.pe/download/E_CR_6_8_20_P.pdf?PHPSESSID=89p3nus1p5cjbe
c6vb3n4qa117).
116
4.6.3 Presupuestos.
A continuación se anexan los presupuestos aproximados de la estabilización del
talud que consistirá en la colocación de una cortina de micropilotes y muros de
concreto armado; y del sistema de drenaje que estará constituido por la colocación
de pozos de subdrenajes y canales superficiales.
4.6.1.4. Sistemas de estabilización.
W&O
Obra: CONSTRUCCIÓN DE CORTINA DE MICROPILOTES Y MUROS DE CONCRETO ARMADO PARA LA
ESTABILIZACIÓN DEL TALUD UBICADO EN EL SECTOR CORRALITO, MUNICIPIO EL HATILLO, EDO. MIRANDA.
Ubicación: El Hatillo, Edo. Miranda Contratante: UNE
PRESUPUESTO
Part No.
Descripción Unidad Cantidad Precio
Unitario Total Bs.F.
TRANSPORTE DE MAQUINARIAS Y OTROS
1 E-S/C TRANSPORTE DE MAQUINARIA PARA LA CONSTRUCCION DE MICROPILOTES.INCLUYE CARGA Y DESCARGA
SG 1,00 40.000,00 40.000,00
VIGAS CON MICROPILOTES
2
E311110150 EXCAVACION EN TIERRA A MANO PARA ASIENTO DE FUNDACIONES, ZANJAS U OTROS, HASTA PROFUNDIDADES COMPRENDIDAS ENTRE 0.00 Y 1.50 M.
m3 30,00 976,71 29.301,30
3
E-S/C MONTAJE, DESMONTAJE Y UTILIZACION DE ANDAMIOS PARA LA CONSTRUCCION DE MICROPILOTES, MEDIDOS EN PLANTA PARA LA FIJACION DE EQUIPOS DE PERFORACION.
m2 75,00 191,98 14.398,50
4 E-S/C PERFORACION AROTOPERCUSION PARA MICROPILOTES.
ML 1.824,00 446,20 813.868,80
5
E.S/C SUMINISTRO TRANSPORTE Y COLOCACION DE PERFIL IPN 80 PARA REFUERZO METALICO EN MICROPILOTES. INCLUYE CONECTORES DE CORTE CON LA VIGA CABEZAL.
ML 1.824,00 201,25 367.080,00
6 E-S/C SUMINISTRO E INYECCION DE LECHADA AGUA-CEMENTO PARA FORMAR EL BULBO.
SACO 912,00 284,20 259.190,40
7 E-S/C CONSTRUCCION DE BASE DE PIEDRA PICADA Nº1. INCLUYE ELTRANSPORTE DEL MATERIAL.
m3 3,75 933,49 3.500,59
117
8
E-351120210 SUMINISTRO, TRANSPORTE, PREPARACION Y COLOCACION DE ACERO DE REFUERZO FY 4200 kgf/cm2, UTILIZANDO CABILLAS Nº 4 A Nº 7 (1/2" A 7/ 8"), PARA INFRAESTRUCTURA.
kgf 2.266,32 50,03 113.383,99
9 Z990000103 ENCOFRADO DE MADERA TIPO RECTO, ACABADO CORRIENTE, EN BROCALES, CUNETAS, ACERAS, PAVIMENTOS.
m2 76,00 219,67 16.694,92
10 E-328.000.125 CONCRETO DE F'c 250 kgf/cm2 A LOS 28 DIAS, ACABADO CORRIENTE, PARA LA CONSTRUCCION DE VIGA DE AMARRE.
m3 45,00 3.987,90 179.455,50
MURO DE CONCRETO
11
C.070462250 CONCRETO DE RCC MINIMA 250 kg/cm2. A LOS 28 DIAS, PARA VIGA DE CORONAMIENTO, EN LA CONST. DE MUROS DE SUELO ARMADO. INCLUYE TRANSP. DEL CEMENTO Y AGREGADOS HASTA 50 km. EXCLUYE EL REFUERZO METALICO. [Concreto Preparado en Obra]
m3 115,20 5.873,07 676.577,66
12
E352120210 SUMINISTRO, TRANSPORTE, PREPARACION Y COLOCACION DE ACERO DE REFUERZO FY 4200 kgf/cm2, UTILIZANDO CABILLAS NO.4 A NO.7 (1/2" A 7/8") PARA SUPERESTRUCTURA
kgf 100,00 24,23 2.423,00
13 ES/C RELLENO Y COMPACTACION CON MATERIAL DE PRESTAMO.
m3 240,00 402,71 96.650,40
Total Presupuesto Bs.F.: 2.612.525,06
4.6.1.5. Sistemas de drenaje.
W&O Obra: CONSTRUCCION DE POZOS DE SUBDRENAJE Y CANALES SUPERFICIALES PARA UN TERRENO
UBICADO EN EL SECTOR CORRALITO FINCA, LA LEONERA, LA UNION, MUNICIPIO EL HATILLO, ESTADO MIRANDA.
Ubicación: El Hatillo, Edo. Miranda. Contratante: UNE
PRESUPUESTO
Part No.
Descripción Unidad Cantidad Precio
Unitario Total Bs.F.
POZOS DE AGUA PARA SUBDRENAJES
1
C.S/C PERFORACION SIN REVESTIMIENTO EN SUELOS, DIAMETRO DE 39" (100cm), PARA SUBDRENAJES, MEDIDA POR METRO LINEAL DE DREN PERFORADO
m 40,00 246,49 9.859,60
2 E321470932 SUMINISTRO DE TUBOS METALICOS DE ACERO D = 12 3/4 plg (324 mm), ESPESOR 9,53 mm
m 40,00 2.471,13 98.845,20
3 C.050700500 RELLENO CON MATERIAL DE FILTRO PARA SUB-DRENAJES. INCLUYE TRANSPORTE DEL MATERIAL DE FILTRO HASTA 50 km.
m3 580,59 1.293,33 750.894,46
4
E700000000 SUMINISTRO, TRANSPORTE E INSTALACION DE BOMBAS DE USO ALTERNO CON CAPACIDAD DE 4.7 lts POR SEGUNDO Y MOTORES DE 5 HP.
und 2,00 37.368,86 74.737,72
CANALES SUPERFICIALES
5
E311110150 EXCAVACION EN TIERRA A MANO PARA ASIENTO DE FUNDACIONES, ZANJAS U OTROS, HASTA PROFUNDIDADES COMPRENDIDAS ENTRE 0.00 Y 1.50 M.
m3 20,00 827,73 16.554,60
6 S/C S/I ENCOFRADO DE MADERA TIPO RECTO ACABADO CORRIENTE
m2 16,00 575,77 9212,32
7
C.200202501 REVESTIMIENTO DE CUNETAS CON CONCRETO DE RCC 250 kg/cm2 A LOS 28 DIAS, INCLUYE TRANSPORTE DEL CEMENTO Y AGREGADOS HASTA 50 km. EXCLUYE EL REFUERZO METALICO. [Concreto Preparado en Obra]
m3 25,36 5.462,94 138.540,15
8
C.S/C SUM. TRANSP. PREP. Y COLOCACION DE ACERO DE REFUERZO, RAT= 2.100 kg/cm2., UTILIZANDO CABILLAS DE DIAMETRO IGUAL O INFERIOR A 1/2". PARA LA CONSTRUCCION DE BROCALES, ACERAS, CUNETAS Y BASES PARA BOCA DE VISITA DE CONCRETO ARMADO.
kgf 57,00 41,91 2.388,87
Total Presupuesto Bs.F.: 1.101.032,92
118
CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
120
5.1. Conclusiones.
El problema de estabilidad y deslizamiento de tierras es una situación muy
común en taludes, que trae como consecuencia un grave deterioro para las
estructuras adyacentes.
El objetivo principal de este trabajo de grado se basó en evaluar la
factibilidad de un sistema de estabilización y drenaje idóneo para un terreno ubicado
en el sector corralito del municipio El Hatillo, el cual presenta un problema de
deslizamiento de tierras. Para lograr este propósito se tomaron en cuenta 5
objetivos específicos los cuales se fueron ejecutando uno por uno para llegar de
esta forma al objetivo principal del proyecto.
Antes de dar una solución a un problema de deslizamiento de tierras que
presente un talud de cualquier sector, comunidad, lugar etc., se debe primeramente
observar el estado actual en el que se encuentra dicho talud y de esta forma realizar
un diagnóstico que ayudará a resolver las fallas que éste pueda presentar. En la
presente investigación se realizó un diagnóstico del talud ubicado en la Finca La
Leonera del sector Corralito en el cual se pudo evidenciar que el mismo presenta
grandes movimientos de tierra así como derrumbes en forma lateral en la parte
inferior del talud; grietas en el pie, media ladera; e igualmente hundimiento desigual
en distintas partes.
Otro aspecto importante que se debe conocer antes de dar la solución a un
problema de inestabilidad de un talud, es precisamente las causas que originaron tal
problema; se dice que es sumamente importante saber dichas causas ya que de
estas dependerá el método correctivo adecuado que se seleccione para solventar el
inconveniente presente en el talud. El objetivo específico Nº2 de este trabajo de
grado, fue justamente determinar las causas que produjeron el deslizamiento de
tierras en el talud ubicado en el sector ya mencionado las cuales fueron:
121
- Obstrucción de cursos de aguas naturales.
- Cantidad de lluvia en el área.
- Falta de drenaje adecuado.
Cada una de estas causas ayudó a brindar la solución más factible para el
problema de deslizamiento de suelos que presenta el talud mencionado
anteriormente.
Previamente a la solución del problema que presente el talud, se debe
realizar un análisis de la estabilidad del mismo el cual depende de la representación
de un bloque delimitado por un modelo bidimensional del que se obtiene un plano
de discontinuidad o falla, el cual arroja un factor de seguridad que indica la
estabilidad del talud en estudio.
Para controlar la inestabilidad se debe contar con datos geológicos o
cualquier otro que pueda ser obtenido mediante mapas y fotografías.
En el presente trabajo de grado se realizó un análisis de estabilidad al talud
en estudio, el cual arrojó como resultado un factor de seguridad que se encuentra
por debajo de la unidad, lo que indica que es un talud inestable. Este análisis se
realizó por métodos que trabajan con fallas circulares como lo son el método de
Morgenstern-Price, que es un método preciso el cual es aplicable a cualquier tipo de
línea de rotura; y el método de Bishop, que arroja resultados muy precisos para
líneas de roturas circulares.
En todo estudio de factibilidad se deben tomar en cuenta cuatro (4) aspectos
importantes los cuales son: Aspecto Técnico, económico, práctico, y estético. Con
cada uno de ellos se evalúan las diferentes vías alternas que puede haber para
resolver el problema de deslizamiento de tierras y así dar con la solución más
viable.
La aplicación de una medida correctora para la seguridad de un talud debe
ser capaz de detener el deslizamiento, estabilizando la línea de rotura con un
122
método factible, tomando en cuenta los 4 (cuatro) aspectos importantes nombrados
anteriormente.
Conociendo el factor de seguridad y la falla del talud y apreciando los
aspectos que garantizan viable el proyecto, se propone la construcción de un
sistema de estabilización y drenaje para solucionar el problema que afecta el sector
anteriormente nombrado.
Como parte del objetivo Nº 3 Y 4 de la presente investigación se realizó un
análisis exhaustivo de cada sistema de estabilización y drenaje para determinar así
cuáles eran los adecuados para solucionar la falla existente.
La propuesta de estabilización consiste en colocar una cortina de
micropilotes, la cual se encargará de disminuir las fuerzas ascendentes de las
masas deslizantes, dichas cortinas serán colocadas en cada una de las terrazas de
manera horizontal, y se ubicaran de acuerdo a las especificaciones descritas
anteriormente. Sobre los cabezales de estos grupos de micropilotes se colocarán
muros de concreto armado, de 3m de altura, los cuales se encargarán de contener
las pequeñas masas de tierra afectadas por el deslizamiento en cada una de las
terrazas.
El sistema de drenaje se realizará mediante la colocación de pozos de
subdrenajes, que servirán para captar las aguas filtradas en el terreno producto de
los nacientes obstruidos, para luego ser drenados mediante la colocación de
bombas y drenajes superficiales hacia la quebrada donde desembocarán. Sobre el
material de relleno de cada una de las terrazas se colocarán drenajes superficiales,
para la captación de las aguas que escurren por la superficie del terreno.
Este sistema de drenaje será complementado con la colocación del colchón
Reno, para la canalización de la quebrada que se encuentra en el pie del talud.
Tanto la propuesta de estabilización como la de drenaje resultaron ser
totalmente factibles, ya que económica y técnicamente pueden ser ejecutadas con
123
una colaboración moderada por parte de la comunidad y de la alcaldía del municipio
El Hatillo; tomando en cuenta que el costo en bolívares de ambos sistemas están
por debajo del monto total que generaría la pérdida de las 9 (nueve) viviendas
unifamiliares afectadas en casos de colapsar el talud.
Con la realización de este trabajo de grado se logró brindar una solución al
problema que afecta significativamente a la comunidad de la finca La Leonera,
proporcionándoles de esta manera una medida de seguridad tanto a ellos como a
las viviendas que allí se encuentran y garantizándoles así una mejor calidad de vida.
5.2. Recomendaciones.
Debido a la urgencia presentada en el sector, se hace indispensable llevar a
cabo las propuestas de estabilización y drenaje.
En el momento de la colocación de los micropilotes se debe tener mucha
precaución para no interferir con líneas o tuberías de servicios, fundaciones
profundas y pilotes de otras estructuras; ya que esto desencadenaría otro problema
para el talud en estudio.
Las armaduras de los micropilotes y el resto de los elementos metálicos,
como por ejemplo los de unión deberán estar protegidos frente a la corrosión
durante su vida útil.
Referente a la colocación de los pozos se deben realizar con un equipo de
pilotes extrayendo el terreno a rotación, luego de ser construidos se recomienda la
protección de los mismos con una tapa de hormigón removible para su limpieza
periódica.
En cuanto al sistema de drenajes superficial es necesario realizarle
mantenimiento, para evitar su obstrucción, y garantizar su eficiencia.
Se debe tomar en cuenta la durabilidad del colchón Reno, y darle el debido
mantenimiento para que este cumpla con su función específica.
BIBLIOGRAFÍA
125
LIBROS
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Especialización y Maestría y Tesis Doctorales.
2. Rivas Brayam, Lisandro (2006). Los Suelos.
3. Instituto Geológico Minero de España y la empresa de Estudios y Proyectos
Técnicos industriales. (1986). Manual de Taludes. (Tercera edición). Madrid:
Ayala. F. y Andreu, F.
4. Norma COVENIN-MINDUR 2002-88. Criterios y acciones mínimas para el
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5. Norma COVENIN 1756-2. Edificaciones Sismorresistentes, Parte 1. (2001).
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Concreto Armado. Caracas: Ministerio del Desarrollo Urbano.
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ANEXOS.
129
Anexo Nº 1. Quebrada al pie del talud. (Fuente: Propia)
Anexo Nº 2. Falla al Pie del Talud. (Fuente: Propia).
130
Anexo Nº 3. Falla a media ladera. (Fuente: Propia)
Anexo Nº 4. Casa de Litay. (Fuente: Propia)
131
Anexo Nº 5. Casa del Sr. Antonio Da Silva, Patio Trasero. (Fuente: Propia)
Anexo Nº 6. Casa del Sr. Antonio Da Silva. (Fuente: Propia)
132
Anexo Nº 7. Grietas en el piso superior, casa del Sr. Antonio Da Silva. (Fuente: Propia)
Anexo Nº 8. Grietas en paredes internas, casa del Sr. Antonio Da Silva. (Fuente: Propia)
133
Anexo Nº 9.Grietas en paredes del Garaje, Casa del Sr. Antonio Da Silva. (Fuente: Propia)
Anexo Nº 10. Casa del Sr. Antonio Da Silva, grietas en el muro del garaje. (Fuente: Propia)
134
Anexo Nº 11. Casa del Sr. Juan Da Silva, grietas en escaleras. (Fuente: Propia)
Anexo Nº 12. Casa de la Sra. Eva Ramírez. (Fuente: Propia)
135
Anexo Nº 13. Vía principal. (Fuente: Propia)
Anexo Nº 14. Muro de casa de la Sra. Eva Ramirez. (Fuente: Propia)
136
Anexo Nº 15. Anexo de la Sra. Raquel Guevara. (Fuente: Propia)
Anexo Nº 16. Casa de Raquel Guevara. (Fuente: Propia)
137
Anexo Nº 17. Casa de la Sra. Noris Pérez. (Fuente: Propia)
Anexo Nº 18. Casa de la Sra. Noris Perez, Patio. (Fuente: Propia)
138
Anexo Nº 19. Entrada de la casa de la Sra. Katiuska León. (Fuente: Propia)
Anexo Nº 20. Acceso a la quebrada. (Fuente: Propia)
139
Anexo Nº 21. Parte baja del talud. (Fuente: Propia)
Anexo Nº 22. Estacionamiento de la casa de la Sra. Noris Pérez. (Fuente: Propia)
140
Anexo Nº 23. Dimensiones de tubos en TUBOACERO, C.A.
PLANOS
Anexo Nº24. Planos topográficos del talud. (Fuente: Dirección de Planificación y Obras Públicas de la alcaldía de El Hatillo, (2013))
142
143
Anexo Nº25. Planos y especificaciones de la canalización de la quebrada.
144
ANEXO Nº 26. Estudio Geodésico Satelital realizado por estudiantes de la Universidad
Simón Bolívar.
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165
Anexo Nº 27. Estudio geotécnico realizado por la empresa Geotecnia Integral.
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