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“MANEJO DE AGUAS DE LLUVIAS EN LADERAS Y
ESTABILIDAD DE LADERAS DESDE LA PERSPECTIVA DE
RIESGO”
UNIDAD I
“TIPOS DE SUELOS Y ASPECTOS BÁSICOS SOBRE
ESTABILIDAD DE LADERAS”
Los problemas de inestabilidad de laderas,
generalmente representa una de las mayores
amenazas para la vida y bienes materiales de la
población.
Los estudios deben involucrar una participación de
grupos interdisciplinarios de especialistas, quienes
analizarán el proceso como tal, y los efectos
socioeconómicos. El primer paso, consiste en difundir
el conocimiento y fomentar una cultura de la
prevención, los cuales requerirán de políticas del
Estado (CENAPRED, 2001).
DEFINICIÓN DE TALUD
“Superficie inclinada respecto a la horizontal que hayan de adoptar
permanentemente la estructura de tierra, bien sea en forma natural
o como consecuencia de la intervención humana en un obra de
ingeniería. Desde este primer punto de vista los taludes se dividen
en naturales (laderas) o artificiales (cortes y terraplenes)”
Existen dos términos
generalmente
utilizados en relación
al riesgo de talud.
Protección del talud
Estabilidad de taludes
En el talud o ladera se definen los
siguientes elementos constitutivos
Altura: distancia vertical
entre el pie y la cabeza
Pie
Cabeza o escarpe
Altura de nivel freático
Pendiente
Los procesos geotécnicos activos de los taludes y/o laderas,
corresponden generalmente, a movimientos en masa:
nomenclatura de un movimiento en masa típico (deslizamiento)
CLASIFICACIÓN DEL
TIPO DE FALLAS DE
TALUDES
Desprendimiento
Caída libre
Volcadura
Basado en el
reconocimiento de los
factores geológicos que
condicionan las fallas
Planar
Rotacional
Desparramomovimiento
lateral
Deslizamiento
de escombros
• Movimientos rápidos de
escombros, de suelos o de roca,
y que puede o no comenzar con
la ruptura a lo largo de una
superficie de falla.
Avalanchas • Las principales causas: altas
fuerzas producto de la filtración,
alta pluviosidad, sismo o
deslizamiento gradual de los
estratos de roca.
• Las avalanchas pueden ser de
roca o escombros.
Es similar a las avalanchas, excepto por la cantidad de
agua, que es mayor y por ello la masa fluye como lodo.
Sus principales causas: el aporte de grandes lluvias y
materiales de suelos sueltos en la superficie.
Flujos
Es característico de materiales cohesivos y rocas
blandas como lutitas y sales, y en taludes
moderadamente empinados.
Se identifica por la presencia de crestas paralelas
y transversales a la pendiente del talud.
FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA
INESTABILIDAD DEL TERRENO DE LADERAS
Se dice que una ladera (talud) es inestable cuando una masa
de suelos, suelo-roca, se debilita o pierde su equilibrio y se
cae o desliza por efecto de la gravedad.
Para que se produzca la inestabilidad y puesta en movimiento
de una masa de terreno, deben intervenir y modificarse de
forma conjunta varios factores (Herrera, 2000)
Factores constantes (carácter pasivo):
• Naturaleza de los materiales
• Relación estructura-ladera
• Pendiente topográfica y morfología
de la ladera
• Meteorización
• Vegetación
Factores constantes (carácter activo):
• Climatología
• Agua
• Erosión fluvial y costera
• Sismicidad de la zona
• Acciones antrópicas
Naturaleza de los materiales
La litología de los
materiales y su
grado de alteración
condicionan sus
características
físico-mecánicas y,
por lo tanto, su
estabilidad
potencial
Donde sus parámetros resistivos,
dependerán de:
Composición
mineralógica
Textura del
sedimento
Compactación, tamaño, forma y
cementación de las partículas que
formen la roca o sedimentos
Por consiguiente, los materiales pocos
cementados, con granos medio (limo o
arenas, limo-arcillosas), o de un amplio
rango granulométrico (mayor riesgo a
deslizamiento)
Relación estructura-ladera
Es la relación y combinación de la
disposición geométrica de los
materiales que afloran en la
superficie, con respecto a la
orientación, pendiente y altura de la
ladera natural o talud artificial.
Pendiente topográfica y
morfología de la ladera
Son parámetros utilizados
sistemáticamente en los
métodos de cálculo de
estabilidad de taludes.
La pendiente topográfica y la
altura de las laderas son factores
que condicionan el desarrollo de
procesos de deslizamiento.
Meteorización
El factor produce alteración a
la roca o al sedimento original
de la ladera, cambiando su
resistencia y permeabilidad.
La meteorización destruyen el
empaquetamiento de los
materiales, disgregan el
conjunto y generan una
pérdida o aumento de la
cohesión.
Vegetación
Climatología
Los efectos del
clima se derivan
principalmente
de la
pluviometría y
temperatura.
En general existe una buena
correlación entre la frecuencia
de deslizamientos y la estación
del año, correspondiendo a un
mayor número en los meses más
lluviosos. Este fenómeno se
incrementa en zonas muy
húmedas, y durante los períodos
con lluvias más extensas e
intensas.
Agua
Es el agente que
contribuye con
mayor peso a la
modificación de las
condiciones de
estabilidad de una
laderas.
1. Provoca la
disgregación física
de la estructura de
las partículas del
suelo.
2. Alteración
química mediante
procesos de
disolución,
oxidación, etc.
Su acción desestabilizadora proviene de la
sobrecarga proporcionada por el peso del
agua al ocupar poros y fisuras antes vacíos.
Erosión fluvial y costera
Erosión fluvial: las crecidas
Erosión costera: el mismo efecto
modifican las condiciones
geométricas y erosivas, y cambian
la extensión del cauce, al tiempo
que aumenta la carga hidráulica y la
capacidad erosiva del río.
de socavación se produce en la
base de los acantilados costeros
por la acción del violento, choque
de las olas durante los períodos
de tormenta .
Sismicidad de la zona
Terremoto
frente a las
costas del
Pacífico de El
Salvador
Epicentros antes y después del terremoto
ocurrido el 13 de enero del 2001
Acciones antrópicas
Por
excavaciones
Sobrecargas
por rellenos
Las actividades humanas
pueden modificar parte
de los factores que se han
tratado anteriormente y
la hidrogeología (drenaje)
La
deforestación
Construcción de
caminos, casas ,
presas, etc.
EVALUACIÓN DE LA ESTABILIDAD DE UN
TALUD (LADERAS)
La estabilidad de un
talud natural (ladera)
de corte o relleno
comúnmente se
evalúa mediante
métodos de
estabilidad basados en
el equilibrio límite del
suelo.
Estos métodos toman
en cuenta los factores
principales que
influyen en la
resistencia del suelo o
masa rocosa.
La cuantificación de la
estabilidad de un talud se
basa en el concepto de factor
de seguridad (FS = Fr / W senβ)
Para ilustrar el concepto del factor de
seguridad (FS), se usa la analogía de un
bloque deslizante en un plano inclinado
Las fuerzas que actúan sobre el
bloque rígido (figura) son el
peso del bloque (W), la normal
(N) y la fuerza de roce (Fr)
Las fuerzas que actúan en la
dirección del plano inclinado (X’)
sobre la fuerza de roce (Fr) y el
componente del peso en la
dirección (W senβ)
La fuerzas que actúan en la
dirección perpendicular al plano
inclinado (Y’), son el
componente de peso en esa
dirección (W cosβ) y la normal
(N)
La siguiente figura muestra un organigrama que recogen los
diferentes métodos de cálculo de estabilidad de un talud
PAPEL DE LA VEGETACIÓN EN LA
ESTABILIDAD DE LADERAS
En términos
generales, el
papel de la
vegetación tiene
que ver, con los
siguientes
aspectos (Mataix
et al. 2004)
Interceptación
Retención
Retardación
Infiltración
Transpiración
La vegetación
cumple un
importante papel
en términos de la
prevención de
movimientos en
masa, de manera
especial con
relación a los
deslizamientos
superficiales en
laderas.
Refuerzo de las raíces
Modificación del contenido
de humedad del suelo
Apuntalamiento
Peso de la vegetación
Cuñamiento de raíces
El papel desempeñado por las raíces en términos
del refuerzo del suelo a la estabilidad de las
laderas no es tan simple, como lo es, el de las
estructuras artificiales; si bien las raíces no tienen
la resistencia mecánica de las bandas de acero, en
el suelo se comportan de una manera más
compleja, por que ejercen fuerzas de tensión y de
transferencia de tracción a lo largo y ancho del
refuerzo.