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DESLIZAMIENTOS: ANALISIS GEOTECNICO
JAIME SUAREZ
www.erosion.com.co
Capítulo 1
Nomenclatura y Clasificación
de los Movimientos
El suelo se resquebraja
Abastecimiento eléctrico y se desnivela
Los árboles se caen
suspendido
El cauce se represa aguas arriba,
inundando las casas
Los cultivos son dañados
Las escuelas y hospitales son destruídos
Las casas son destruídas
Las fábricas son destruídas
El deslizamiento
bloquea el río
Las estructuras
son averiadas
o destruídas
Los caminos son
cortados
bloqueando el
tráfico
El dique se desborda
causando inundaciones
aguas abajo
Figura 1.1 Efectos directos e indirectos derivados de la ocurrencia de los deslizamientos de tierra.
Los deslizamientos de tierra son uno de los
procesos geológicos más destructivos que afectan
a los humanos, causando miles de muertes y
daños en las propiedades, por valor de decenas de
billones de dólares cada año (Brabb y Hrrod,1989).
Los deslizamientos producen cambios en la
morfología del terreno, diversos daños ambientales,
daños en las obras de infraestructura, destrucción
de viviendas, puentes, bloqueo de ríos, etc.
(Figura 1.1). El volumen total de daños es superior
al de los terremotos y las inundaciones. Sin
embargo, un gran porcentaje de las pérdidas por
deslizamientos son evitables si el problema se
identifica con anterioridad y se implementan las
medidas de prevención o control. Los deslizamientos
están relacionados con las montañas según se
observa en la figura 1.2. Aunque en todos los
sistemas de montañas ocurren deslizamientos de
tierra, algunas regiones son más susceptibles a
las amenazas por movimientos del terreno. Las
zonas montañosas tropicales son muy susceptibles
a sufrir problemas de deslizamientos de tierra,
debido a que generalmente se reúnen cuatro de
los elementos más importantes para su ocurrencia
tales como el relieve, la sismicidad, la meteorización
y las lluvias intensas.
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DESLIZAMIENTOS - ANÁLISIS GEOTÉCNICO
Figura 1.2 Áreas donde frecuentemente ocurren deslizamientos en el mundo. Se puede observar que las amenazas
coinciden con las principales cadenas montañosas.
El presente texto intenta resumir el estado del
conocimiento en el análisis de los deslizamientos
de tierra y el diseño de las obras de estabilización
con énfasis en las amenazas de deslizamientos
en las zonas tropicales. El objetivo del libro es
explicar los conceptos básicos y presentar ideas
para la solución de los problemas, con base en la
experiencia obtenida en Colombia y en otros países
latinoamericanos; pero al mismo tiempo, se toma
como referencia el gran volumen de conocimiento
sobre este tema a nivel global.
NOMENCLATURA
Los taludes y sus procesos son estudiados por una
gran variedad de disciplinas del conocimiento tales
como: La geología, la geomorfología, la geotecnia,
las ciencias del suelo, la hidrología, las ciencias
forestales, etc. Además, muchas otras disciplinas
tienen relación con los taludes y sus efectos o
implicaciones: la arquitectura, la planeación
urbana, la ingeniería en todas sus especialidades,
la agricultura, el turismo, etc.
El resultado es la presencia de múltiples ciencias
en las cuales se utiliza gran variedad de términos
para describir procesos similares. En el presente
capítulo, se establece la nomenclatura básica que
se recomienda sea utilizada para el estudio de
los taludes y los deslizamientos de tierra y se
define la clasificación de los diferentes tipos de
movimientos, desde el punto de vista geotécnico.
La nomenclatura más comúnmente utilizada
en las ciencias geotécnicas, se basa en los sistemas
de clasificación propuestos por Hutchinson (1968)
y por Varnes (1958 y 1978). Este último sistema
fue actualizado por Cruden y Varnes en el “Special
Report 247” del Transportation Research Board
de los Estados Unidos (1996) y es el sistema de
nomenclatura y clasificación más utilizado en
el mundo. A esta clasificación se le agregaron
a algunos elementos nuevos e importantes,
aunque en términos generales, se mantuvieron
los principios básicos de la clasificación del TRB,
complementándolos con otros vocablostérminos,
los cuales no se encontraban en la terminología
NOMENCLATURA DE LOS DESLIZAMIENTOS
original del TRB. Por otra parte, en cada país o
región se utilizan algunos vocablos propios. Los
términos básicos más aceptados universalmente
son el de “talud” para identificar una superficie
con relieve inclinado y el de “deslizamiento” para
los movimientos del talud.
Cresta/cima
cabeza/escarpe
Zona de
denudación/ erosión
Parte alta
Talud
Un “talud” o ladera es una masa de tierra que no es
plana sino que presenta una pendiente o cambios
significativos de altura. En la literatura técnica
se define como “ladera” cuando su conformación
actual tuvo como origen un proceso natural
y “talud” cuando se conformó artificialmente
(Figura 1.3). Los taludes se pueden agrupar
en tres categorías generales: los terraplenes,
los cortes de laderas naturales y los muros de
contención. Se pueden presentar combinaciones
de los diversos tipos de taludes y laderas.
3
Zona de
transporte
Segmento de talud
Zona de
acumulación Pata/pie
base
Parte baja
Convexa
Zanja de corona
Semi-recta
Cabeza
Pendiente
m
Nivel freático
1
Cóncava
Altura
Altura del
Nivel freático hw
Figura 1.4 Partes generales de un talud o ladera.
Pie de talud
a) Talud artificial (corte o relleno)
Cabeza
Plataforma
Superior
Pendiente
predominante
m
Altura
1
Altura del
Nivel freático hw
Las laderas o taludes que han permanecido
estables
por muchos años, pueden fallar
debido a cambios topográficos, sísmicos, a los
flujos de agua subterránea, a los cambios en la
resistencia del suelo, la meteorización o a factores
de tipo antrópico o natural que modifiquen
su estado natural de estabilidad. Un talud
estable puede convertirse en un “deslizamiento”.
Partes de un Talud
Pie de ladera
b) Ladera natural
Figura 1.3 Nomenclatura de taludes y laderas.
Existen algunos términos para definir las partes
de un talud. El talud comprende una parte
alta o superior convexa con una cabeza, cima,
cresta o escarpe, donde se presentan procesos de
denudación o erosión; una parte intermedia semirecta y una parte baja o inferior cóncava con un
pie, pata o base, en la cual ocurren principalmente
procesos de depositación (Figura 1.4).
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DESLIZAMIENTOS - ANÁLISIS GEOTÉCNICO
Pie
Base
Cuerpo
Cabeza
Corona
Escarpe
principal
Cima
o
de ent
na dimi
o
Z en
r
sp
de
l
ho
ina rec
rig
e
o
d
o
icie
e rf
nc
p
a
Su
Fl
de n
n a ci ó
Zo mula
u
ac
Grietas
transversales
Grietas
radiales
base
punta
o uña
Escarpe
secundario
Cuerpo
principal
Pie de
la falla
Superficie
de falla
Figura 1.5 Nomenclatura de las diferentes partes que conforman un deslizamiento.
En un talud o ladera se definen los siguientes
elementos constitutivos:
laderas debido a que el pie y la cabeza generalmente
no son accidentes topográficos bien marcados.
Pie, pata o base
El pie corresponde al sitio de cambio brusco de la
pendiente en la parte inferior del talud o ladera.
La forma del pie de una ladera es generalmente
cóncava.
Altura de nivel freático
Es la distancia vertical desde el pie del talud o
ladera hasta el nivel de agua (la presión en el agua
es igual a la presión atmosférica). La altura del
nivel freático se acostumbra medirla debajo de la
cabeza del talud.
Cabeza, cresta, cima o escarpe
Cabeza se refiere al sitio de cambio brusco de la
pendiente en la parte superior del talud o ladera.
Cuando la pendiente de este punto hacia abajo es
semi-vertical o de alta pendiente, se le denomina
“escarpe”. Los escarpes pueden coincidir con
coronas de deslizamientos. La forma de la cabeza
generalmente es convexa.
Altura
Es la distancia vertical entre el pie y la cabeza, la
cual se presenta claramente definida en taludes
artificiales, pero es complicada de cuantificar en las
Pendiente
Es la medida de la inclinación de la superficie
del talud o ladera. Puede medirse en grados, en
porcentaje o en relación m:1, en la cual m es la
distancia horizontal que corresponde a una unidad
de distancia vertical. Ejemplo: 45º = 100% = 1H:1V.
Los suelos o rocas más resistentes generalmente
forman laderas de mayor pendiente y los materiales
de baja resistencia o blandos, tienden a formar
laderas de baja pendiente.
NOMENCLATURA DE LOS DESLIZAMIENTOS
También existen otros factores topográficos en
los taludes, los cuales se requiere definir, tales
como: longitud, convexidad (vertical), curvatura
(horizontal) y área de la cuenca de drenaje,
los cuales pueden tener influencia sobre el
comportamiento geotécnico del talud.
Deslizamiento
Los deslizamientos (“Landslides”) consisten en
“movimientos de masas de roca, residuos o
tierra, hacia abajo de un talud” (Cruden 1991).
En el término “deslizamiento” se incluyen
tanto los procesos de erosión como los procesos
denudacionales.
La naturaleza precisa del
proceso no está incluida en la definición e incluye
procesos que son producto de la acción de las
fuerzas gravitacionales, hidráulicas, etc.
En
el presente texto no se utiliza la denominación
“Fenómeno de remoción en masa” (Mass Wasting),
por considerarlo poco universal. Sin embargo, en
Colombia, este término es utilizado regularmente.
Algunos países utilizan otros nombres autóctonos
como “deslaves”.
Los movimientos ocurren generalmente a lo
largo de las superficies de falla, por caída libre,
movimientos en masa, erosión o flujos. Algunos
segmentos del talud o ladera, pueden moverse
hacia abajo mientras otros se mueven hacia
arriba. Los fenómenos de inestabilidad incluyen,
generalmente, una combinación de procesos
erosionales y denudacionales interrelacionados
entre sí y a menudo mezclados.
Por ejemplo, la erosión en ríos es un fenómeno
activador de movimientos en masa y los dos
fenómenos actúan conjuntamente en el proceso
de inestabilidad. Los procesos denudacionales
pueden activar procesos erosionales y viceversa.
Los procesos de erosión actúan generalmente
sobre las capas más subsuperficiales del perfil y los
denudacionales o de “remoción en masa” afectan
el perfil a una profundidad considerable.
Partes de un Deslizamiento
En la figura 1.5 se muestra un deslizamiento típico
o desplazamiento en masa. Las partes principales
son las siguientes:
Cabeza. Parte superior de la masa de material
que se mueve. La cabeza del deslizamiento no
corresponde necesariamente a la cabeza del talud.
Arriba de la cabeza está la corona.
5
Cima. El punto más alto de la cabeza, en el
contacto entre el material perturbado y el escarpe
principal.
Corona. El material que se encuentra en el sitio,
(prácticamente inalterado), adyacente a la parte
más alta del escarpe principal, por encima de la
cabeza.
Escarpe principal. Superficie muy inclinada
a lo largo de la periferia posterior del área en
movimiento, causado por el desplazamiento del
material. La continuación de la superficie del
escarpe dentro del material conforma la superficie
de la falla.
Escarpe secundario. Superficie muy inclinada
producida por el desplazamiento diferencial dentro
de la masa que se mueve. En un deslizamiento
pueden formarse varios escarpes secundarios.
Superficie de falla.
Área por debajo del
movimiento y que delimita el volumen del material
desplazado. El suelo por debajo de la superficie
de la falla no se mueve, mientras que el que se
encuentra por encima de ésta, se desplaza. En
algunos movimientos no hay superficie de falla.
Pie de la superficie de falla. La línea de
interceptación (algunas veces tapada) entre
la parte inferior de la superficie de rotura y la
superficie original del terreno.
Base. El área cubierta por el material perturbado
abajo del pie de la superficie de falla.
Punta o uña. El punto de la base que se encuentra
a más distancia de la cima.
Cuerpo principal del deslizamiento.
El
material desplazado que se encuentra por encima
de la superficie de falla. Se pueden presentar
varios cuerpos en movimiento.
Superficie original del terreno. La superficie
que existía antes de que se presentara el
movimiento.
Costado o flanco. Un lado (perfil lateral) del
movimiento. Se debe diferenciar el flanco derecho
y el izquierdo.
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DESLIZAMIENTOS - ANÁLISIS GEOTÉCNICO
Derecha e izquierda.
Para describir un
deslizamiento se recomienda utilizar la orientación
geográfica (Norte, Sur, Este, Oeste); pero si se
emplean las palabras derecha e izquierda, deben
referirse al deslizamiento observado desde la
corona hacia el pie.
Volumen de un Deslizamiento
El volumen del deslizamiento se mide en metros
cúbicos después de la falla. El volumen aproximado de un desplazamiento de rotación puede calcularse utilizando la expresión:
1

Voldes =  π Dr    Fex
6

Dimensiones de los movimientos
Para definir las dimensiones de un movimiento se
utiliza la terminología recomendada por el IAEG
(Figura 1.6):
Ancho de la masa desplazada Wd. Ancho
máximo de la masa desplazada, perpendicular a
la longitud Ld.
Ancho de la superficie de falla Wr. Ancho
máximo entre los flancos del deslizamiento
perpendicular a la longitud Lr.
Longitud de la masa deslizada Ld. Distancia
mínima entre la punta y la cabeza.
Longitud de la superficie de falla Lr. Distancia
mínima desde el pie de la superficie de falla y la
corona.
Profundidad de la masa desplazada
Dd. Máxima profundidad de la masa movida
perpendicular al plano conformado por Wd y Ld.
Profundidad de la superficie de falla Dr.
Máxima profundidad de la superficie de falla
con respecto a la superficie original del terreno,
medida perpendicularmente al plano conformado
por Wr y Lr.
Donde Fex: Factor de expansión del suelo al
ser perturbardo.
El volumen de material medido antes del
deslizamiento, generalmente aumenta con el
movimiento debido a que el material se dilata.
El término “Factor de expansión” puede ser
utilizado para describir este aumento en volumen,
como un porcentaje del volumen antes del
movimiento.
Este factor es comúnmente de 1.25 a 1.30. En
algunas ocasiones, como en el caso de la roca el factor
de expansión puede ser hasta de un 70% (Fexpansión = 1.7).
El volumen del deslizamiento es importante
para determinar la amenaza y el riesgo en los
flujos y avalanchas. De acuerdo con el volumen y la
concentración de sedimentos se puede determinar
la velocidad del flujo.
B
A
Lc
Wd Wr
Longitud total L. Distancia mínima desde la
punta a la corona del deslizamiento.
Longitud de la línea central Lc. Distancia
que hay desde la punta (o uña) hasta la corona del
deslizamiento, a lo largo de los puntos ubicados
sobre la superficie original y equidistantes de los
bordes laterales o flancos.
Igualmente, se deben medir alturas del nivel
freático, alturas de los escarpes, radios de rotación
del movimiento, pendientes de la superficie antes
y después de la falla. En los deslizamientos la
escala horizontal debe ser igual a la vertical. Se
recomienda que las dimensiones sean identificadas
en planos en planta y perfil del deslizamiento.
A
L
Ld
Lr
Dr
Dd
B
Figura 1.6 Dimensiones de los movimientos en masa
de acuerdo a IAEG Commission on Landslides (1990).
NOMENCLATURA DE LOS DESLIZAMIENTOS
Ángulo de Desplazamiento
El ángulo de desplazamiento α determina el
volumen de material de un flujo y su velocidad
(Figura 1.7). A menor α, el volumen total puede
ser mayor, pero la velocidad del movimiento
tiende a ser menor. Sin embargo, la velocidad
también depende de la pendiente de la zona de
desprendimiento y la longitud del recorrido.
L = Longitud de
recorrido
Deslizamiento Inicial
D
Dbase
DAngulo de
recorrido
D
Roca
Altura de
desplazamiento
Angulo D
H = Altura
de recorrido
Depositación de
Escombros
Superficie
original
Deslizamiento
Longitud de desplazamiento
Figura 1.7 Ángulo de desplazamiento (α).
Ángulo y longitud de recorrido
En los movimientos de flujo, especialmente en los
flujos rápidos, el ángulo y la longitud de recorrido,
pueden determinar la magnitud del riesgo. El
ángulo de desplazamiento inicial determina las
condiciones al inicio del movimiento y el ángulo
de recorrido (figura 1.8) afecta el proceso del flujo
hasta que se detiene o alcanza su longitud total
de recorrido. Esta longitud depende del ángulo
de inclinación y geometría del talud, del tipo de
material, del contenido de agua, del volumen del
Figura 1.8 Longitud y ángulo de recorrido. (Hunter y
Fell, 2003).
deslizamiento y del confinamiento del canal de
flujo, entre otros factores. Por ejemplo, a mayor
volumen del deslizamiento, mayor es la longitud
de recorrido (Figura 1.9).
Hunter y Fell (2003) indican algunas de
las condiciones que influyen en la longitud de
recorrido:
• La distancia de recorrido es significativamente
mayor, cuando el canal de flujo es confinado.
• Los deslizamientos de menor volumen (menos
de 500 m3), con canales de flujo no confinados,
depositan los materiales a lo largo de la
totalidad del recorrido independientemente
del ángulo de desplazamiento. Si el ángulo de
inclinación del canal de flujo es menor de 15°,
la longitud de recorrido es relativamente corta.
DCo r t e
a) V o l u m e n e s P e q u e ñ o s
7
b) V o l u m e n e s S i g n i f i c a t i v a m e n t e G r a n d e s
Figura 1.9 Efecto del volumen del deslizamiento en la longitud de recorrido. (Hunter y Fell, 2003).
8
DESLIZAMIENTOS - ANÁLISIS GEOTÉCNICO
Caído
Caído es el desprendimiento y caída de materiales
del talud. En los caídos se desprende una masa
de cualquier tamaño desde un talud de pendiente
fuerte a lo largo de una superficie en la cual el
desplazamiento de corte es mínimo o no se da.
Este desplazamiento se produce principalmente
por caída libre, a saltos o rodando (Figura 1.11).
Los caídos de suelo, en escarpes semi-verticales,
representan un riesgo importante para los
elementos que estan debajo del talud
(Figura 1.10).
Figura 1.10 Caído o desprendimiento de suelo.
•En los deslizamientos de gran volumen,
con canales de flujo no confinados, parte
del deslizamiento se deposita sobre el talud
de origen y otra parte, a lo largo del canal
de recorrido. En este caso las distancias
de recorrido son significativas aún para
pendientes pequeñas del canal de flujo.
Los caídos pueden incluir desde suelo y
partículas relativamente pequeñas, hasta bloques
de varios metros cúbicos. Los fragmentos son de
diferentes tamaños y generalmente se rompen
en el proceso de caído. Los “caídos de roca”
corresponden a bloques de roca relativamente
sana; los caídos de residuos o “detritos”, están
compuestos por fragmentos de materiales pétreos
• Los deslizamientos rápidos, a lo largo de canales
parcialmente
confinados,
generalmente
muestran características similares a aquellos
de los canales no confinados.
• En los deslizamientos rápidos, a lo largo
de canales confinados de gran pendiente,
la longitud de recorrido es grande
(independientemente del volumen del
deslizamiento) debido a las presiones de aire
dentro del flujo.
CLASIFICACIÓN DE LOS
MOVIMIENTOS
Para la clasificación de los deslizamientos se
presenta el sistema propuesto por Varnes (1978),
el cual tipifica los principales tipos de movimiento.
Para el propósito del presente texto, se presentan
algunas adiciones a los procesos de movimiento
identificados originalmente por Varnes. Algunos
de estos movimientos están incluidos en la
clasificación de los procesos de deterioro (previos a
un deslizamiento) y es difícil identificar cuándo son
procesos de deterioro y cuándo son componentes
principales del movimiento del talud. Por ejemplo,
la erosión se clasifica como un proceso y no como
un tipo de movimiento.
a) Caído de roca
b) Caído de residuos
Figura 1.11 Esquema de caídos de roca y residuos.
NOMENCLATURA DE LOS DESLIZAMIENTOS
y los caídos de tierra, corresponden a materiales
compuestos de partículas pequeñas de suelo o
masas blandas. Los caídos o desprendimientos de
suelo ocurren en taludes de muy alta pendiente,
especialmente en las terrazas producto de
depósitos aluviales.
La activación de caídos, o “derrumbes” de
suelo, es muy común en los suelos residuales
con estructuras heredadas. Generalmente, van
precedidos de agrietamientos en la cabeza del
talud.
Procesos del movimiento de los caídos
Aunque se utiliza el término general “caído”, éste
incluye un rango completo de movimientos rápidos
tales como: saltos, brincos, rebotes, giros, caídas,
etc. Todos estos movimientos pueden ocurrir en
secuencias diferentes.
El movimiento de caído es muy rápido a
extremadamente rápido y puede o no, estar
precedido de movimientos menores que conduzcan
a la separación progresiva o a la inclinación
del bloque o masa de material. Comúnmente,
los caídos ocurren sin evidencias previas de
movimiento. Los factores que controlan el tipo
preciso de movimiento, son la pendiente del
talud, la morfología y la rugosidad de la superficie
(incluyendo la cobertura vegetal).
La observación muestra que los movimientos
tienden a comportarse en caída libre cuando la
pendiente superficial es mayor de 75º (Figura 1.12).
En los taludes de ángulo menor, generalmente
rebotan los materiales y en los taludes de menos de
45º , los materiales tienden a rodar (Figura 1.13).
Velocidad de los Caídos
V = 2 gh
La velocidad de los materiales aumenta con la
altura de caída:
Donde:
g = aceleración debida a la gravedad.
h = altura de caída.
V = velocidad.
La velocidad disminuye si no se presenta caída
libre. A menor ángulo con la horizontal, menor es
la velocidad.
9
Suelo
Bloques inestables
Discontinuidades
Afloramientos de agua
Bloques caídos
Angulo de
pendiente o
mayor de 75
Figura 1.12 Caídos de bloques en caída libre de roca
fracturada.
Mecanismos de formación de caídos
Wyllie y Norrish (1996), indican como causas de
los caídos de roca en California, la lluvia, la roca
fracturada, el viento, la escorrentía, la infiltración,
las fracturas planares adversas, el movimiento de
los animales, la erosión diferencial, las raíces de los
árboles, los nacimientos de agua, la descomposición
del suelo, los sismos, los cortes de las vías, la
explotación de materiales, el uso de explosivos,
las vibraciones de la maquinaria y los vehículos y
las diversas actividades antrópicas. Los eventos
sísmicos activan, con mucha frecuencia, caídos
tanto de roca como de suelo y residuos (Figura 1.14).
Previamente a la ocurrencia de un caído, se
presenta un proceso de deterioro que puede durar
varios años. Durante este período, los bloques o
masas de talud sufren modificaciones que los hacen
más susceptibles a los caídos. Finalmente, eventos
como la lluvia o un sismo, activan los movimientos.
Acumulación de los caídos (“talus”)
La acumulación del material caído sobre el pie
del talud se le denomina “escombros” o “talus” y
generalmente, se depositan formando “conos”. La
pendiente del talus depende del ángulo de fricción
del material. Los talus de bloques de roca casi
siempre son de pendientes altas. Es común en los
talus observar la clasificación de los materiales
con los bloques de mayor tamaño hacia la parte
inferior del depósito.
10
DESLIZAMIENTOS - ANÁLISIS GEOTÉCNICO
Grieta de tensión
Grieta de tensión
Cornisa
Angulo de
pendiente o
menor de 45
Cavidad o Vacio
Material de lutita
blanda o erosionable
Caídos
Figura 1.13 Caídos de bloques rodando (Pendiente de
menos de 45º).
Figura 1.14
caídos.
Algunos mecanismos de formación de
Junta llena de agua
Roca resistente a la
erosión (arenisca o
caliza)
Material poco
resistente a la
erosión (lutita)
a) Erosión diferencial
b) Presiones de tierra
en juntas
Cuerpo de agua
d) Fracturación por
explosivos
e) Cuerpo de agua en
material homogéneo
c) Presión hidrostática
Cuerpo de agua
f) Cuerpo de agua en
materiales de resistencia
diferente a la erosión
Figura 1.15 Procesos que conducen al Volcamiento o inclinación en materiales residuales.
NOMENCLATURA DE LOS DESLIZAMIENTOS
Boquete o
cuña abierta
Inclinación
Proyección
Socavación
11
Las características de la estructura de la formación
geológica determinan la forma de ocurrencia de la
inclinación. Las características de buzamiento y
estratificación de los grupos de discontinuidades
definen el proceso, la naturaleza del proceso, la
altura y el tamaño del bloque inclinado.
Dependiendo de las características geométricas
y de la estructura geológica, la inclinación
puede o no terminar en caídos o en derrumbes
(Figura 1.16 y 1.17). Las fuerzas que producen
el volcamiento son generadas por las unidades
adyacentes, el agua en las grietas o juntas, las
expansiones y los movimientos sísmicos. Las
inclinaciones pueden variar de extremadamente
lentas a extremadamente rápidas.
Por lo general, son lentas a extremadamente
lentas al inicio y aumentan de velocidad con el
tiempo. A menudo, terminan en caídos de roca
o residuos, derrumbes (caídos de suelo) o flujos
(Figura 1.18).
a)
caída de rocas
En los volcamientos de roca, las fracturas
definen las características del movimiento. En las
inclinaciones del suelo las grietas de tensión, la
cohesión de los materiales, la altura y la pendiente
de los taludes, determinan el volumen de la masa,
la magnitud del movimiento y la posibilidad de
desmoronamiento, caído o flujo.
Zona a fallar
b)
Figura 1.16 Inclinación y caídos en un proceso de
erosión.
Corte
Inclinación o Volcamiento
Este tipo de movimiento consiste en una
rotación hacia adelante de una unidad o
unidades de material térreo con centro de giro
por debajo del centro de gravedad de la unidad.
Generalmente, los volcamientos ocurren en las
formaciones rocosas, pero también, se presentan
en suelos cohesivos secos y en suelos residuales
(Figura 1.15). La inclinación puede abarcar zonas
muy pequeñas o incluir volúmenes grandes hasta
de varios millones de metros cúbicos.
Figura 1.17
El volcamiento puede generar un
desmoronamiento del talud o falla en escalera, formando
caídos o derrumbes.
12
DESLIZAMIENTOS - ANÁLISIS GEOTÉCNICO
1
2
3
4
Figura 1.18 Proceso de falla al volcamiento.
Modos de Volcamiento
Se pueden diferenciar tres tipos de volcamiento:
a) Volcamiento
a Flexión
Volcamiento a flexión. Columnas continuas se
rompen y separan unas de otras en flexión a medida
que se inclinan hacia adelante (Figura 1.19).
Volcamiento en V invertida. Consiste en la
inclinación múltiple de una serie de bloques con
centro de giro en la superficie inferior del sistema
de volcamiento, el cual puede convertirse en una
superficie de falla.
b) Volcamiento en V invertida
Flexión en bloque. Flexión continua de columnas
largas a través de desplazamientos acumulados a
lo largo de las numerosas juntas.
Reptación (“Creep”)
La reptación o “creep” consiste en movimientos
del suelo subsuperficial desde muy lentos a
extremadamente lentos sin una superficie definida
de falla. La profundidad del movimiento puede
ser desde pocos centímetros hasta varios metros.
Generalmente, el desplazamiento horizontal es de
unos pocos centímetros al año y afecta a grandes
áreas de terreno (Figura 1.20).
La reptación puede preceder a movimientos
más rápidos como los flujos o deslizamientos
traslacionales. La reptación comúnmente ocurre
en las laderas con pendiente baja a media. Se le
atribuye a las alteraciones climáticas relacionadas
con los procesos de humedecimiento y secado en
los suelos, usualmente arcillosos, muy blandos o
alterados, con características expansivas.
50º
0
5
10m
c) Flexión en Bloque
25º
50º
0
15 m
Figura 1.19 Modos complejos de volcamiento.
NOMENCLATURA DE LOS DESLIZAMIENTOS
Los procesos de expansión y contracción afectan la
reptación, pero no son un pre-requisito para que
ocurra. Con frecuencia se presenta la reptación en
los taludes de terraplenes, los cuales al saturarse,
tratan de fluir generándose inicialmente la
reptación del suelo subsuperficial. Esta reptación
puede terminar en un flujo o en un deslizamiento
de traslación.
Las evidencias de reptación consisten
en la inclinación de postes y cercas y/o la
inclinación o curvatura de los troncos de los
árboles y arbustos.
Como los movimientos
son muy lentos, la mejor forma de analizar un
proceso de “creep” es mediante el monitoreo y
el uso de inclinómetros. En un inclinómetro el
movimiento es mayor en la superficie del terreno
y disminuye en magnitud al profundizarse.
Igualmente, las estructuras de la mampostería
se agrietan con fisuras verticales o diagonales.
Reptación de formaciones de roca
La reptación de formaciones de roca consiste
en movimientos extremadamente lentos, no
acelerados, diferenciales, dentro de unidades
relativamente intactas, en forma similar a un
volcamiento a flexión en bloque. Los movimientos
pueden ser a lo largo de las superficies de cortante
que aparentemente no se encuentran conectadas.
Como resultado, se genera un bandeamiento o
levantamiento que simula una reptación o “creep”
parecida a los flujos viscosos de fluidos en términos
de distribución de velocidades (figura 1.21). A la
reptación de macizos de roca, comúnmente se le
clasifica como inclinación.
Reptación
Suelo
Roca
Figura 1.20 Esquema de un proceso de reptación.
13
1700
1600
1500
1400
0
100m
1 km
Figura 1.21 Reptación de macizos rocosos.
Esta reptación puede obedecer a procesos de
relajación de esfuerzos en los macizos rocosos
y regularmente se presenta en las formaciones
sedimentarias muy fracturadas. En ocasiones,
los procesos de origen téctonico son clasificados
equivocadamente como reptación.
Soliflucción
La soliflucción es un tipo especial de “creep” que
ocurre en la parte más alta de las cordilleras
donde se alcanzan temperaturas de congelación.
Al descongelarse el agua de los poros en los
materiales más subsuperficiales, se produce una
reptación del terreno.
14
DESLIZAMIENTOS - ANÁLISIS GEOTÉCNICO
Deslizamientos en Masa (Traslacionales
y Rotacionales)
Hundimiento
Superficie original
Levantamiento
El deslizamiento en masa consiste en un
desplazamiento de corte a lo largo de una o varias
superficies, que pueden detectarse fácilmente
o dentro de una zona relativamente delgada
(Figura 1.22). Los deslizamientos en masa pueden
ser de una sola masa coherente que se mueve, o
pueden comprender varias unidades o masas
semi-independientes.
El movimiento puede ser progresivo, o sea, que
no se inicia simultáneamente a lo largo de toda
la que sería la superficie de falla, sino que se va
generando en un proceso gradual. La superficie
de falla es una zona de determinado espesor,
en la cual se producen cambios volumétricos
y desplazamientos relacionados con la falla o
rotura, al cortante de los materiales.
Los desplazamientos en masa se pueden
subdividir en subtipos denominados deslizamientos
rotacionales, deslizamientos traslacionales o
planares y deslizamientos compuestos de rotación
y traslación. Esta diferenciación es importante
porque puede definir el sistema de análisis y el
tipo de estabilización que se va a emplear.
Deslizamiento Rotacional
En un desplazamiento rotacional, la superficie
de falla es cóncava hacia arriba y el movimiento
es rotacional con respecto al eje paralelo a
la superficie y transversal al deslizamiento.
El centro de giro se encuentra por encima del
centro de gravedad del cuerpo del movimiento.
Visto en p
lanta, el deslizamiento de rotación
Escarpe
Corte
Afloramientos
de agua
Cuerpo
Límite de
movimiento
Sentido del
movimiento
Figura 1.22 Deslizamientos en suelos blandos.
a) Movimiento de las masas de tierra
b) Orientación de los árboles
Figura 1.23 Deslizamiento rotacional típico.
posee una serie de agrietamientos concéntricos
y cóncavos en la dirección del movimiento.
El movimiento produce un área superior de
hundimiento y otra inferior de deslizamiento, lo
cual genera, comúnmente, flujos de materiales
por debajo del pie del deslizamiento (Figura 1.23).
La cabeza del movimiento bascula hacia atrás y
los árboles se inclinan, de forma diferente, en la
cabeza y en el pie del deslizamiento.
Curvatura de la superficie de falla
Los deslizamientos estrictamente rotacionales
(círculos de falla) ocurren usualmente en suelos
homogéneos, sean naturales o artificiales y
debido a su facilidad de análisis son el tipo de
deslizamiento más estudiado en la literatura.
En las zonas tropicales cuando existe rotación,
la superficie de falla generalmente es curva,
pero no necesariamente circular, y está
relacionada con la presencia de materiales
NOMENCLATURA DE LOS DESLIZAMIENTOS
15
Escarpe principal
Superficie original
Lr
Hundimiento
Levantamiento
Dr
Superficie de falla
Cuerpo
Figura 1.24 Desplazamiento de rotación en una ladera.
residuales donde la resistencia al corte de los
materiales aumenta con la profundidad. Sin
embargo, en las zonas de meteorización muy
profunda y en los rellenos de altura significativa,
algunas superficies de falla se asemejan a
círculos.
En la mayoría de
los desplazamientos
rotacionales se forma una superficie cóncava
en forma de “cuchara” (Figura 1.24).
Los
desplazamientos rotacionales generalmente tienen
una relación Dr/Lr entre 0.15 y 0.33 (Skempton y
Hutchinson, 1969).
En la cabeza del movimiento, el desplazamiento
aparentemente es semi-vertical y tiene muy poca
rotación. No obstante, se puede observar que la
superficie original del terreno gira en la dirección
de la corona del talud, aunque otros bloques giren
en la dirección opuesta.
se presentan en suelos arcillosos blandos con
perfil profundo y en suelos residuales con perfiles
meteorizados de gran espesor (Figura 1.26).
También se presentan con frecuencia en los
terraplenes. Generalmente, la forma y localización
de la superficie de falla está influenciada por
las discontinuidades y juntas o planos de
estratificación.
El efecto
de estas discontinuidades debe
tenerse muy en cuenta en el momento que se haga
el análisis de estabilidad. Las superficies de falla
pueden ser tangentes o secantes a esas zonas de
debilidad (Figura 1.27).
La formación de los escarpes semi-verticales
en los deslizamientos de rotación facilita la
ocurrencia de movimientos retrogresivos o
progresivos hacia arriba.
Dentro del deslizamiento ocurren otros
desplazamientos curvos que forman escarpes
secundarios y ocasionalmente, ocurren varios
desplazamientos sucesivos en su origen pero
que conforman una zona de desplazamientos
rotacionales independientes (Figura 1.25). Los
casos más conocidos de deslizamientos de rotación,
Figura 1.25 Deslizamientos sucesivos dentro de un
movimiento general de rotación.
16
DESLIZAMIENTOS - ANÁLISIS GEOTÉCNICO
a) Caído
b) Inclinación
c) Rotación
d) Traslación
e) Reptación
f) Flujo
Fotografia 1.1 Ejemplos de tipos de Movimientos.
NOMENCLATURA DE LOS DESLIZAMIENTOS
Deslizamiento de Traslación
En el desplazamiento de traslación la masa
se desliza hacia afuera o hacia abajo, a lo
largo de una superficie más o menos plana o
ligeramente ondulada y tiene muy poco o nada
de movimiento de rotación o volteo (Figura 1.28).
Los movimientos traslacionales generalmente,
tienen una relación Dr/Lr de menos de 0.1.
En muchos desplazamientos de traslación, la
masa se deforma y/o se rompe y puede convertirse
en flujo, especialmente en las zonas de pendiente
fuerte.
Influencia de la estructura sobre los
deslizamientos de traslación
Los movimientos de traslación son comúnmente
controlados por superficies débiles tales como fallas, juntas, fracturas, planos de estratificación, foliación, “slickensides” o por el contacto entre la roca
y los suelos blandos o coluviones (Figura 1.29).
A los movimientos sobre discontinuidades
sencillas en roca, se les denominan deslizamientos
de bloque, los cuales conforman unidades coherentes
o grupos de unidades coherentes.
Cuando
ocurren a lo largo de dos discontinuidades, se les
conocen como deslizamientos de cuña y cuando se
presentan sobre varios niveles de una familia de
discontinuidades, se les puede denominar falla en
escalera.
Deslizamientos de traslación en suelos
residuales.
En los suelos residuales las diferencias en la
meteorización profundas propician la presencia de
los deslizamientos de traslación.
17
Las superficies de falla generalmente coinciden
con las zonas de cambio a la resistencia al cortante
por efecto de la meteorización. Por ejemplo, en los
suelos residuales de rocas ígneas y metamórficas con
perfiles de meteorización profundos, son comunes
los deslizamientos profundos sobre superficies de
falla semi-planas. Los deslizamientos de traslación
en suelos residuales, generalmente son rápidos y
pueden terminar en flujos.
Diferencia entre los movimientos de rotación
y de traslación.
En los movimientos de rotación la relación D/L es
mayor de 0.15, mientras en los de traslación D/L es
menor de 0.10. (Figura 1.30). En un movimiento
de rotación, la masa trata de auto-estabilizarse,
mientras en uno de traslación, puede progresar
indefinidamente a lo largo de la ladera hacia
abajo.
La diferencia más importante entre los
movimientos de rotación y traslación se relaciona
con la aplicabilidad o no, de los diversos sistemas de
estabilización. Algunos sistemas de estabilización
no son efectivos en los deslizamientos de rotación
o de traslación, como se explica en el volumen 2
del presente texto.
Deslizamientos Compuestos de
Traslación y Rotación
Con frecuencia se presentan movimientos que
incluyen dentro del patrón de desplazamiento
general, movimientos de traslación y de rotación. A
estos movimientos se les conoce como “compuestos”.
Igualmente se pueden presentar hundimientos
o extensiones laterales
en forma conjunta.
La mayoría de los movimientos incluyen varios tipos
de desplazamiento, aunque sólo predomina uno.
Extensión Lateral
Contacto entre el suelo
residual y el saprolito
Figura 1.26 Desplazamiento rotacional en suelos
residuales.
Se denomina extensión o esparcimiento lateral a los
movimientos con componentes, principalmente
laterales, en taludes de baja pendiente. En los
esparcimientos laterales el modo del movimiento
dominante, es la extensión lateral acomodada por
fracturas de corte y tensión (sobre roca o sobre
suelos plásticos).
Las extensiones laterales ocurren comúnmente
en las masas de roca, sobre suelos plásticos o finos,
tales como arcillas y limos sensitivos que pierden
gran parte de su resistencia al remoldearse.
Los esparcimientos laterales son muy comunes
18
DESLIZAMIENTOS - ANÁLISIS GEOTÉCNICO
Duro
(Por el pie) O
(Encima del pie)
r2
Blando
O
O
a
r1
r
Blando
Duro
Blando
b) Materiales estratificados inclinados
a) Material homogéneo
Duro
a
Suelo blando
Blando
d) Estrato blando debajo de un
estrato duro
Corte
Relleno duro
Relleno
r
e) Relleno sobre suelo blando
Contrapeso
Duro
r
c) Estrato duro horizontal debajo
del material blando
f) Relleno sobre suelo duro
Relleno
Zona blanda
Zona dura
g) Relleno en terraplén sobre suelo
muy blando
h) Relleno en talud sobre material duro
Figura 1.27 Efectos de la estructura en la formación de los desplazamientos a rotación.
en los sedimentos glaciales y marinos, pero no lo
son en las zonas de suelos tropicales residuales. El
mecanismo de falla de una extensión lateral puede
incluir además, elementos de rotación, traslación,
o de flujo sobre materiales plásticos (Figura 1.31).
Generalmente, los movimientos son complejos
y difíciles de caracterizar. La rata de movimiento
es extremadamente lenta. La falla es progresiva,
o sea, que se inicia en un área local relativamente
pequeña y progresa rápidamente a áreas
mayores.
Tipos de Extensión Lateral
Se debe distinguir entre dos tipos de esparcimiento
lateral así:
• Movimientos distribuidos en una extensión,
pero sin una superficie basal bien definida de
corte o de flujo plástico.
Esto ocurre predominantemente en las rocas,
especialmente en las crestas de serranías. La
mecánica de este movimiento no es muy bien
conocida.
•Movimientos que envuelven fracturas y
extensión de roca o suelo, debido a licuación
o flujo plástico del material subyacente.
Suelo blando
Suelo duro
Superficie de falla lisa
Figura 1.28 Deslizamiento de traslación en la vía Tijuana - Ensenada (México).
NOMENCLATURA DE LOS DESLIZAMIENTOS
bloque deslizante
Estratificación
Superficie común
de la exfoliación
Manto de
Lutita
bloque deslizante
bloque deslizante
D
D
Foliación
Estratificación
Grietas de tensión
Volcamiento
Superficie Cortante
Figura 1.29 Ejemplos de desplazamientos de traslación.
Superficie de
Deslizamiento
19
20
DESLIZAMIENTOS - ANÁLISIS GEOTÉCNICO
•Las capas superiores pueden hundirse,
trasladarse, rotarse, desintegrarse o pueden
licuarse y fluir (Figura 1.32).
Arenisca
Bloques de roca
Hundimientos
Los hundimientos son movimientos generalmente
verticales de masas de suelo, en las cuales ocurre
una disminución del volumen general del terreno.
Los procesos de hundimiento de gran magnitud se
clasifican como parte de los movimientos en masa
o deslizamientos, aunque para su ocurrencia,
la presencia de un talud no es necesariamente
un pre-requisito. Pueden ser de gran magnitud
o relativamente pequeños. Los hundimientos
obedecen a diferentes causas naturales.
Lr
H
Dr
Deslizamiento Rotacional 0.15 < Dr/Lr < 0.33
Deslizamiento Traslacional Dr/Lr < < 0.10
Figura 1.30 Relaciones D/L para deslizamientos de
traslación y rotación (Abramson y otros, 2002).
Hundimientos por deformación geológica
(“Sagging”)
Los hundimientos por deformación geológica
conocidos en la nomenclatura internacional
como “sagging” (Hutchinson, 1988), consisten en
deformaciones profundas, en gran escala, bajo la
influencia de la gravedad. Se presentan en macizos
de roca aparentemente competente donde han
ocurrido procesos internos de cambio de esfuerzos.
En la figura 1.33 se muestran los principales tipos
de “sagging”.
Depresión por Subsidencia (Formación de
cavernas y “sinkholes”)
La subsidencia consiste en el hundimiento
generalizado del terreno. Los movimientos masivos
de subsidencia se dan dese muy lentos a rápidos
Arcilla sensitiva
Figura 1.31 Esquema de una extensión lateral.
y pueden estar relacionados con diversas causas
naturales entre las cuales se encuentran las
formaciones solubles o kársticas y la explotación
de aguas subterráneas.
Las calizas y dolomitas son rocas carbonatadas,
solubles y muy susceptibles a la descomposición
química.
La meteorización química produce
vacíos o cavernas dentro de la formación rocosa,
que pueden ser de gran tamaño. El hundimiento
o colapso del techo de estas cavernas produce
deslizamientos por hundimiento. El resultado
puede ser la generación de una dolina o “sinkhole”.
Hundimientos y desplazamientos confinados
por cambio de presiones de poros.
Con relativa frecuencia ocurren hundimientos
y desplazamientos dentro del terreno, en
condiciones confinadas o semi-confinadas, sin que
se presenten superficies de falla completas como
se indica en la figura 1.34. Estos desplazamientos
obedecen a deformaciones o reacomodo interno
de las partículas al aumentar la presión de poros
o disminuir las tensiones negativas.
Flujo
Flujo
Figura 1.32 Extensión lateral por flujo plástico.
NOMENCLATURA DE LOS DESLIZAMIENTOS
Limite del
Hundimiento
21
de compactación, la falta de confinamiento lateral,
o el asentamiento co-sísmico. El hundimiento
puede ser un asentamiento general del suelo de
cimentación por debajo del terraplén (Figura
1.36).
Con frecuencia, los hundimientos de terraplenes
generan agrietamientos longitudinales, los cuales
eventualmente pueden inducir deslizamientos de
los taludes laterales. Si el terraplén se encuentra
sobre suelos licuables se puede producir su colapso
en un sismo de gran magnitud.
Flujos
En un “flujo” ocurren movimientos relativos de
las partículas, o bloques pequeños, dentro de una
masa que se mueve o desliza sobre una superficie.
Las deformaciones relativas internas son muy
grandes y fluyen en forma similar a un líquido
viscoso. El flujo puede ser laminar a turbulento.
Al aumentar la densidad y la viscosidad, el flujo
puede transportar grandes bloques hacia la parte
superior.
Activación de los Flujos
La ocurrencia de flujos puede estar relacionada
con los siguientes factores:
Roca
Presión Alta
Grietas de Tensión
Abultamiento Ligero
a. Talud Natural
Arcilla Blanda
Arena
Figura 1.33 Tipos de “sagging” o hundimientos por
deformación geológica.
En este tipo de movimiento del terreno se presentan
agrietamientos, hundimientos y levantamientos
del terreno. El caso más común es el de los rellenos
detrás de los muros de contención.
Hundimiento de terraplenes
Existe una tendencia de los terraplenes
a experimentar cambios de volumen y
asentamiento o hundimiento (Figura 1.35).
Generalmente, estos movimientos del talud
están relacionados con deficiencias en el proceso
Grietas de Tensión
Abultamiento Ligero
Terraplén
Blando
Muro de
Contención
Superficie
de Rotura
Suelo Original
Muro de Drenaje
b. Talud Construido
por el Hombre
Figura 1.34 Hundimientos confinados.
22
DESLIZAMIENTOS - ANÁLISIS GEOTÉCNICO
Terraplén caído
Terraplén original
Figura 1.35
Hundimiento de la superficie de
terraplenes por deficiencia de la compactación o por
falta de confinamiento lateral.
Las lluvias
La saturación de los materiales subsuperficiales
puede convertir el suelo en un fluido viscoso.
Algunos suelos como los materiales volcánicos,
absorben agua muy fácilmente cuando son
alterados, fracturados o agrietados por un
deslizamiento inicial y esta saturación puede
conducir a la formación de un flujo. (Figura 1.37).
Para que ocurra un flujo se puede requerir un
determinado volumen de agua presente. Se han
realizado estudios para cuantificar el nivel de
lluvias que se requieren para producir flujos y es
frecuente la ocurrencia de flujos (simultáneamente
en sitios diferentes) dentro de una misma formación
en el momento de una lluvia de gran intensidad o
de un evento sísmico.
El lavado de la sal, facilita el colapso de la
estructura de la arcilla y la formación de flujos,
por la infiltración de agua.
Los deslizamientos en zonas de alta
pendiente
Al presentarse un deslizamiento de traslación o de
rotación en una ladera de alta pendiente, existe
la tendencia a la formación de un flujo al adquirir
velocidad las masas de suelo desprendidas. Con
frecuencia se unen varios deslizamientos para
conformar un flujo de gran magnitud.
La Velocidad de los Flujos
Los flujos pueden ser lentos o rápidos (Figura
1.39), así como secos o húmedos y los hay de roca,
de residuos o de suelo o tierra. Los flujos muy
lentos (o extremadamente lentos) se asimilan en
ocasiones, a los fenómenos de reptación. En los
flujos existe una superficie fácilmente identificable
de separación entre el material que se mueve y el
subyacente, mientras en la reptación, la velocidad
del movimiento disminuye al profundizar en el perfil,
sin que exista una superficie definida de rotura.
Tipos de Flujo
Los flujos se clasifican de acuerdo con las
características del material deslizado.
Flujos de bloques de roca
Los flujos de bloques de roca están compuestos por
bloques y cantos de roca, con o sin presencia de
materiales finos. Las pendientes de estos taludes
comúnmente son muy empinadas (más de 45º).
El deshielo de nevados
El deshielo de los nevados puede activar flujos de
materiales volcánicos, conocidos con el nombre de
“Lahares”.
Los sismos
Los eventos sísmicos pueden generar un
desprendimiento generalizado de bloques de roca
que podrían terminar en un flujo. Igualmente, la
licuación de los suelos puede terminar en flujos de
suelo o lodo.
La alteración de suelos sensitivos
Algunos flujos resultan de la alteración de suelos
muy sensitivos, tales como los sedimentos no
consolidados. Las arcillas de origen marino son
generalmente muy sensitivas o rápidas.
Figura 1.36 Hundimiento generalizado de un terraplén
por asentamiento del suelo de cimentación.
NOMENCLATURA DE LOS DESLIZAMIENTOS
a) Caído de rocas
b) Deslizamientos
de traslación
Grietas
23
c) Deformaciones
Desprendimiento
lento
Caído y derrumbe
de rocas
Figura 1.37 Formación de grandes flujos de roca (Geertsema y otros, 2006).
Inicialmente, se presentan como caídos o
deslizamientos y rápidamente evolucionan y se
transforman a flujos o avalanchas. La pendiente
de los flujos es generalmente superior a 20% y es
común que haya pendientes de más de 100%.
Su presencia es común tanto en las rocas
ígneas y metamórficas muy fracturadas, como
en las rocas sedimentarias con ángulos fuertes
de buzamiento de los planos de estratificación.
En las rocas ígneas o metamórficas, los flujos
pueden estar precedidos por fenómenos de
inclinación y en las rocas metamórficas por
desplazamientos de traslación a lo largo de los
planos de estratificación. Los flujos de roca de
mayor magnitud, generalmente se presentan en
las rocas sedimentarias (Geertsema y otros, 2006).
Los flujos de bloques de roca ocurren con mucha
frecuencia en las zonas tropicales de alta montaña
y poca vegetación, como en la cordillera de los
Andes. Estos flujos tienden a ser ligeramente
húmedos y su velocidad va de rápida a muy rápida.
La distribución de velocidades simula la de los
líquidos viscosos.
Flujos de residuos (Detritos)
Los flujos de residuos o de detritos son
movimientos relativamente rápidos que llegan a
ser extremadamente rápidos y están compuestos
de materiales gruesos con menos del 50% de finos.
Por lo general, un flujo de rocas termina en uno de
residuos (Figura 1.38).
Para la formación de grandes flujos de bloques
de roca, se necesita que haya planos importantes
de debilidad en el macizo rocoso, tales como
intercalaciones de areniscas y lutitas y fallas
geológicas cercanas, con aferencias importantes
de roca fracturada, para lo cual se requieren
alturas importantes y pendientes grandes de la
superficie del talud. A mayor altura y/o pendiente,
la velocidad de los flujos de roca es mayor. El
tamaño de los bloques depende de los patrones de
fracturación del macizo de roca.
Se observa la relación de los flujos en roca con
perfiles de meteorización poco profundos en los
cuales las fallas están generalmente relacionadas
con cambios de esfuerzos y lixiviación, ocasionados
por la filtración momentánea del agua en las
primeras horas después de una lluvia fuerte.
Figura 1.38 Flujo de bloques de roca y residuos en la
excavación de un “talus” para la construcción de una vía.
24
DESLIZAMIENTOS - ANÁLISIS GEOTÉCNICO
Roca
sana
Roca
meteorizada
a) Lento a rápido
Escarpe
Arena
b) Rápido a muy rápido
Suelo
residual
Roca
sana
Los materiales se van triturando por el mismo
proceso del flujo y se observa una diferencia
importante de tamaños entre la cabeza y el pie del
movimiento.
Generalmente, los flujos de escombros o de
detritos, contienen partículas de diferentes
tamaños, árboles y material vegetal, así como
diversos objetos arrastrados por el flujo.
El movimiento de los flujos de detritos se activa
con las lluvias, debido a la pérdida de resistencia
por la disminución de la succión al saturarse el
material o por el desarrollo de fuerzas debidas
al movimiento del agua subterránea (Collins y
Znidarcic, 1997). Los daños causados por los flujos
de detritos abarcan áreas relativamente grandes
(Figura 1.40).
El flujo típico de detritos es una honda larga de
materiales sólidos y líquidos entremezclados, que
corre, en forma constante, a través de un canal
con algunas ondas menores superpuestas que se
mueven a velocidades superiores a aquellas del
flujo mismo.
Los movimientos se inician a velocidades
moderadas y aumentan a medida que descienden
por la ladera o cauce. Al aumentar la velocidad,
va arrastrando materiales y objetos de diferentes
tamaños. Cuando el canal es más pequeño que
el flujo, se forman ondas horizontales o depósitos
laterales a los lados del canal.
c) Muy rápido
d) Avalancha
Figura 1.39 Flujos de diferentes velocidades.
Figura 1.40 Flujo de detritos o residuos.
NOMENCLATURA DE LOS DESLIZAMIENTOS
25
Avalancha
Flujo de suelo o tierra
Los flujos de tierra son movimientos de materiales
con más del 50% de finos y su consistencia es líquida.
Se inician comúnmente como desplazamientos de
rotación o traslación y al acumularse los suelos
sueltos abajo del pie del deslizamiento, éstos
fluyen sobre la ladera. Los flujos de tierra son
rápidos o lentos, de acuerdo con la humedad y la
pendiente de la zona de ocurrencia. En las zonas
de alta montaña y en las desérticas, se presentan
flujos muy secos, por lo general pequeños pero de
velocidades altas.
Flujos de Lodo
En los flujos de lodo se habla de viscosidad
propiamente dicha, llegando al punto de hablar
de suelos suspendidos en agua. Los flujos de lodo
alcanzan velocidades muy altas y poseen grandes
fuerzas destructoras, las cuales dependen de su
caudal y velocidad.
Un flujo de lodo posee tres unidades
morfológicas: un origen que generalmente es
un deslizamiento,un camino o canal de flujo y
finalmente, una zona de acumulación.
Materiales depositados por la avalancha
Figura 1.42
generalizados.
Avalanchas
por
deslizamientos
El origen consiste en una serie de escarpes de
falla o desplazamientos de rotación o traslación;
el camino o canal es un área estrecha, recta o
una serie de canales a través de los cuales fluye
el material viscoso. La anchura, profundidad y
pendiente del camino del flujo, varía de acuerdo
con las condiciones topográficas y morfológicas.
La zona de acumulación es un área de menor
pendiente en la cual el flujo pierde velocidad
y forma un abanico de depósito. (Figura 1.41).
Densidad del flujo
La densidad del flujo se mide mediante el
porcentaje en peso, de los sedimentos en relación
con el agua (Figura 1.43). Por ejemplo, 30% de
sedimentos equivalen al 30% del peso total del
agua correspondiente a los sedimentos. Si el
porcentaje del peso en los sedimentos es mayor del
80%, se produce flujo de detritos o de lodos. Si el
porcentaje es menos del 80% pero mayor del 40%,
se produce flujo hiper-concentrado de sedimentos.
Figura 1.41 Formación de grandes flujos de lodo
(Geertsema, 2006).
Si el porcentaje es menor del 25%, se produce
flujo de agua. Igualmente, se debe tener en cuenta
el peso unitario total de la mezcla: si el peso
unitario es más de 2.0 KN/m3, el flujo corresponde
al de una pasta granular y si es menor de 2.0,
corresponde a un comportamiento más viscoso y
fluido (Hutchinson, 1988).
26
DESLIZAMIENTOS - ANÁLISIS GEOTÉCNICO
Concentración de sedimentos por peso, (C%)
2.8
99
91
50 40
80
20
9.1
5.0
0.99
Peso unitario
Pasta
Granular
(Bagnold, 1956)
1.6
2.2
2.0
1.8
Jsat
Fluido
3
toneladas/m 3 (x 9.81=KN/m )
2.4
Jsat
2.6
1.4
Flujo de lodo
Flujo de Escombros
1.2
1.0
1
Flujo de la corriente
Hiper
Concentrado
Extremo
Alto
100
10
1.000
10.000
Contenido de agua, w (%)
Figura 1.43 Gráfico para determinar el tipo de flujo de acuerdo con la concentración de los sedimentos y del contenido
de agua (Hutchinson, 1988).
Avalanchas
Cuando los flujos alcanzan grandes velocidades
se clasifican como avalanchas. En las avalanchas
el flujo desciende formando una especie de “ríos
de roca, suelo y residuos diversos”(Figura 1.42).
Estos flujos comúnmente se relacionan con
las lluvias ocasionales de índices pluviométricos
excepcionalmente altos, el deshielo de los
nevados o los movimientos sísmicos en zonas de
alta montaña y la ausencia de vegetación. Esto
último, aunque es un factor influyente, no es un
pre-requisito para que ocurran.
Las avalanchas son generadas a partir de
un gran aporte de materiales de uno o varios
deslizamientos o flujos, combinados con un
volumen importante de agua. Estas forman una
masa de comportamiento líquido viscoso que logra
velocidades muy altas (con gran poder destructivo)
y que corresponden generalmente, a fenómenos
regionales dentro de una cuenca de drenaje.
Las avalanchas pueden alcanzar velocidades de
más de 50 m/s en algunos casos.
El movimiento de las avalanchas se define como
un “flujo turbulento de granos”. Este mecanismo
no requiere de la presencia de una fase líquida
o gaseosa y el movimiento se produce
por
transferencia de momentum al colisionar las
partículas o bloques que se mueven. Los conos
volcánicos son muy susceptibles a las avalanchas.
Lahares
Los lahares constituyen un tipo especial de
avalancha o flujo de detritos, generados por el
deshielo rápido de áreas de nevados, con erupciones
volcánicas. El flujo de agua arrastra lodo, ceniza
volcánica y detritos formando avalanchas de gran
magnitud y alta velocidad. Un ejemplo de lahar fue
la avalancha de Armero en Colombia, la cual sepultó
un pueblo completo y murieron 23.000 personas.
El lahar fue aumentando de tamaño y velocidad a
medida que se desplazaba por el cauce de un río de
alta pendiente. Al pasar un intervalo de tiempo y
secarse, el depósito del lahar se endureció.
NOMENCLATURA DE LOS DESLIZAMIENTOS
27
Movimientos Complejos
Con mucha frecuencia los movimientos de un talud
incluyen una combinación de dos o más tipos de
desplazamiento descritos anteriormente. A este
tipo de deslizamiento que involucra varios tipos de
movimientos, se le denomina “Complejo”.
Se considera que si más del 20% del material
en peso es mayor de 2 milímetros de diámetro
equivalente,
debe
llamarse
“Residuos”.
Por lo general, existen partículas mucho mayores
de 2 milímetros, para que sean consideradas de
este modo.
Adicionalmente, un tipo de proceso activo puede
convertirse en otro, a medida que progresa el
fenómeno de desintegración; es así como una
inclinación puede terminar en un caído o en un
deslizamiento en flujo.
Tierra. Se denomina tierra, a los materiales con
más del 50% de finos (Pasantes tamiz ASTM 200)
(USGS, 2004), su humedad es relativamente baja
y no tiene consistencia líquida; se incluyen los
materiales desde arenas a arcillas muy plásticas.
CARACTERIZACIÓN DE LOS
MOVIMIENTOS
Lodo. Se denomina lodo a un material con más del
50% de finos (Pasantes tamiz ASTM 200) (USGS,
2004), con humedades cercanas o superiores al
límite líquido, esto le permite fluir rápidamente.
Junto al tipo de movimiento, es importante definir
las características que posee en cuanto a secuencia,
estado de actividad, estilo, velocidad, humedad y
material.
Tipo de Material
Los siguientes términos han sido adoptados como
descripción de los materiales que componen un
determinado movimiento del talud.
Roca. Se denomina “Roca” al material duro y
firme que estaba intacto en su lugar, antes de la
iniciación del movimiento.
Residuos. Se denomina Residuos o “Detritos”, al
suelo que contiene una significativa proporción de
material grueso.
Humedad
Se proponen cuatro términos para definir las
condiciones de humedad así:
Seco. No contiene humedad “visible”.
Húmedo. Contiene algo de agua, pero no posee
agua (corriente) libre y puede comportarse como
un sólido plástico pero no como un líquido.
Mojado. Contiene suficiente agua para comportarse en parte, como un líquido y posee cantidades
visibles de agua que pueden salir del material.
Muy mojado. Contiene agua suficiente para fluir
como líquido, aún en pendientes bajas.
Tabla 1.1 Glosario para la caracterización de movimientos en masa. (Ampliado de Cruden y Varnes, 1996)
Tipo
Secuencia
Estado de
actividad
Tamaño
Velocidad
Humedad
Material
Caído
Progresivo
Activado
Extremadamente
Pequeño
Extremadamente
rápido
Seco
Roca
Inclinación
Retrogresivo
Reactivado
Muy Pequeño
Muy rápido
Húmedo
Tierra
Rotación
Ampliándose
Suspendido
Pequeño
Rápido Moderado
Residuos
Traslación
Alargándose
Inactivo
Mediano
Lento
Extensión
Lateral
Confinado
Dormido
Medianamente
grande
Mojado
Muy
mojado
Muy lento
Hundimiento
Disminuyendo
Abandonado
Flujo
Estabilizado
Avalancha
Relicto
Lahar
Muy grande
Extremadamente
grande
Extremadamente
lento
Lodo
28
DESLIZAMIENTOS - ANÁLISIS GEOTÉCNICO
Estilo
Varnes estableció una nomenclatura de
actividad de deslizamiento cuando aparecen
conjuntamente diferentes tipos de movimiento:
Complejo. Un deslizamiento complejo es aquel
que tiene al menos, dos tipos de movimiento. Por
ejemplo, inclinación y desplazamiento.
a) Inclinación sencilla
Compuesto. El término compuesto corresponde
al caso en el cual ocurren simultáneamente varios
tipos de movimientos en diferentes áreas de la
masa desplazada.
h
d
w
c
h
b
hwm
a
lwm
a
Múltiple.
Se denomina múltiple a un
deslizamiento que muestra movimientos repetidos
del mismo tipo, generalmente, ampliando la
superficie de falla. (Figuras 1.44 y 1.45). En
cambio, un movimiento sucesivo corresponde a
movimientos repetidos, pero que no comparten la
misma superficie de falla.
Sencillo. Se presenta un solo tipo de movimiento .
Estado de Actividad
e
De acuerdo con su estado actual de actividad, los
deslizamientos se clasifican de la siguiente forma
(Figura 1.46):
d
c
b
hwm
a
b
lwm
b) Inclinación múltiple
Figura 1.44
Inclinaciones sencillas y múltiples
(Cruden, Varnes 1996).
a) Derrumbe rotacional simple
Activo. Deslizamiento que se está moviendo en
los actuales momentos.
Reactivado. Movimiento que nuevamente está
activo, después de haber estado inactivo. Por
ejemplo, deslizamientos reactivados sobre antiguas
superficies de falla.
Suspendido. Deslizamientos que han estado
activos durante los últimos ciclos estacionales,
pero que no se están moviendo en la actualidad.
b) Derrumbe rotacional múltiple
c) Derrumbe rotacional sucesivo
Figura 1.45 Desplazamientos rotacionales simples y múltiples.
NOMENCLATURA DE LOS DESLIZAMIENTOS
29
Relicto. Deslizamientos que probablemente
ocurrió hace varios miles de años.
Act i vo
Suspendi do
Secuencia de Repetición
La secuencia se refiere a los movimientos que se
inician en un área local y progresan o se repiten
en una determinada dirección. Varnes (1978)
recomienda utilizar la siguiente terminología:
1
2
React i vado
Progresivo. La superficie de falla se extiende en
la misma dirección del movimiento.
Dor mi do
3
Retrogresivo o sucesivo. La superficie de falla
se extiende en dirección opuesta al movimiento
(Figura 1.47).
4
Ampliándose. La superficie de falla se extiende
hacia una u otra de las márgenes laterales.
Est abi l i zado
Rel i ct o
Alargándose. La superficie de falla se alarga
agregándoles continuamente, volumen de material
desplazado.
5
6
Figura 1.46 Clasificación de los movimientos del terreno
de acuerdo con su estado de actividad. (Bajracharya, 2006).
Inactivo. Deslizamiento que lleva varios ciclos
estacionales, sin actividad.
Dormido.
Deslizamiento inactivo donde
aparentemente permanecen las causas del
movimiento.
Abandonado. Es el caso de un río que cambió de
curso y que estaba produciendo un deslizamiento.
Estabilizado. Movimiento suspendido por obras
remediales artificiales.
1
2
La superficie de falla puede alargarse en una
o más direcciones. El término “alargándose”
puede utilizarse indistintamente con el término
progresivo.
Confinado. Se refiere a los movimientos que
tienen un escarpe visible, pero no tienen superficie
de falla visible en el pie de la masa desplazada.
Disminuyendo. El volumen de material que esta
siendo desplazado, disminuye con el tiempo.
Velocidad del Movimiento
En la tabla 1.2 se indica la escala de velocidades
de movimientos, propuesta por el Transportation
Research Board de los Estados Unidos, la
cual se considera como escala única de rata de
movimiento.
3
Figura 1.47 Deslizamientos retrogresivos.
30
DESLIZAMIENTOS - ANÁLISIS GEOTÉCNICO
En algunos casos, ocurren diferentes velocidades
de los diversos modos de movimiento razón por la
cual, se requiere que cada uno de ellos sea definido
por separado.
La velocidad del movimiento tiene gran
influencia sobre el poder destructivo de un
deslizamiento. Generalmente, los deslizamientos
extremadamente
rápidos,
corresponden
a
catástrofes de gran violencia, ocasionalmente con
muchos muertos y cuyo escape es poco probable.
Por otro lado, los movimientos extremadamente
lentos son imperceptibles (sin instrumentos) y
representan un riesgo muy bajo de pérdida de
vidas humanas.
Generalmente, la velocidad del movimiento es
lenta al principio y puede aumentar (gradual o
instantáneamente) aumentar de velocidad de
acuerdo con el tipo de movimiento (Figura 1.48).
Por ejemplo, un movimiento de volteo es
extremadamente lento en su inicio (por un largo
período de tiempo) pero instantáneamente, puede
convertirse en un caído extremadamente rápido.
Otro aspecto importante de la velocidad,
es que permite monitorear el desarrollo del
proceso. Con el tiempo, el monitoreo es muy
importante, especialmente en las áreas urbanas o
cuando está amenazada una obra importante de
infraestructura (Vías, presas, oleoductos etc.).
La velocidad se monitorea utilizando
inclinómetros para movimientos no muy rápidos y
mediante equipos remotos para los deslizamientos
o flujos de gran velocidad.
Fotografia 1.2 Flujo de roca extremadamente rápido. Antioquia, Colombia.
NOMENCLATURA DE LOS DESLIZAMIENTOS
31
Tabla 1.2 Velocidad de los movimientos (Adaptado de Cruden, Varnes - 1996).
Clase
Descripción
Velocidad (mm/s.f.)
Desplazamiento
Poder Destructor
7
Extremadamente
rápida
3
5 m/seg.
Catástrofe de violencia mayor;
edificios destruidos por el impacto
o el material desplazado, muchas
muertes, escape improbable.
5 x 10
6
Muy rápida
5 x 101
3 m/min
Alguna pérdida de vidas; velocidad
demasiado alta para permitir a
todas las personas escapar.
5
Rápida
5 x 10-1
1.8 m/hora
Escape
posible;
estructuras,
propiedades
y
equipos
destruidos.
4
Moderada
5 x 10-3
13 m/mes
Algunas estructuras temporales
y
poco
sensitivas
pueden
mantenerse temporalmente.
Construcciones
remediales
se pueden realizar durante el
movimiento. Algunas estructuras
insensitivas pueden mantenerse
con mantenimiento frecuente.
3
Lenta
5 x 10-5
1.6 m/año
2
Muy lenta
5 x 10-7
16 mm/año
1
Extremadamente
lenta
Rotación
Flujo
Deslizamiento de
escombros y rocas
Algunas
estructuras
permanentes no son dañadas por
el movimiento.
Movimientos
imperceptibles
sin
instrumentos;
posible
construcción pero teniendo ciertas
precauciones.
Avalancha
Reptación
Muy rápido
Muy lento
Figura 1.48 Velocidad de acuerdo al tipo de movimiento.
Caído de rocas
y escombros
32
DESLIZAMIENTOS - ANÁLISIS GEOTÉCNICO
Inicio del movimiento.
Desplazamiento pocas semanas después.
Fotografia 1.3 Deslizamiento de velocidad moderada. El movimiento es un hundimiento y desplazamiento semirotacional causado por el colapso de cavernas en suelos calcáreos.
NOMENCLATURA DE LOS DESLIZAMIENTOS
33
Tabla 1.4 Correlaciones entre descarga pico (Ko) y volumen total (V). (Jakob, 2005).
Fórmula
Tipo de material
Autor
Q p = 0135V 078
Flujos de residuos de roca
Mizuyama y otros (1992)
Q p = 0019V 079
Flujos de residuos lodosos
Mizuyama y otros (1992)
Q p = 0006V 083
Flujos de residuos volcánicos
Jitousono y otros (1996)
Q p = 004V 090
Flujos de residuos de roca
Bovis y Jakob (1999)
Q p = 0003V 101
Flujos de residuos volcánicos
Bovis y Jakob (1999)
Q p = 0001V 087
Flujos de residuos volcánicos
Jitousono y otros (1996)
Q p = 01V 083
Flujos de residuos de roca
Rickenmann (1999)
Clasificación Según el Tamaño del
Deslizamiento
La clasificación basada en el volumen del
deslizamiento fue propuesta por Fell (1994)
(Tabla 1.3).
El volumen determina la magnitud del riesgo.
Generalmente, a mayor volumen, mayor el riesgo.
Sin embargo, en flujos o avalanchas, la velocidad
puede ser más importante que el volumen total del
deslizamiento.
Tabla 1.3 Clasificación de deslizamientos de acuerdo
con su volumen (Fell, 1994).
Clase de
Tamaño
por
Volumen
Descripción del
Tamaño
1
Extremadamente
pequeño
<500
2
Muy pequeño
500 a 5.000
3
Pequeño
5.000 a 50.000
4
Mediano
50.000 a
250.000
5
Medianamente
grande
250.000 a
1.000.000
6
Muy grande
1.000.000 a
5.000.000
7
Extremadamente
grande
>5.000.000
Volumen
(m3)
Igualmente,
algunos
deslizamientos
extremadamente lentos y de gran volumen,
representan riesgos relativamente manejables.
Clasificación de Jakob para la Magnitud
de Flujos y Avalanchas
Jakob (2005), propuso un sistema de clasificación
de flujos y avalanchas teniendo en cuenta el
tamaño, el caudal del flujo, el área de sedimentación
y una descripción de las consecuencias
potenciales.
La figura 1.49
muestra los
diversos elementos que Jakob propone para
la clasificación de la magnitud de los flujos.
Los factores a tener en cuenta son los siguientes:
Volumen. El volumen define la magnitud total de
masa transportada.
Volumen
Descarga
pico
Amax
Area
cubierta
B
Qmax= A x V
V=Bxd
Figura 1.49 Esquema conceptual que muestra las
variables en la clasificación de la magnitud de un flujo
de residuos (Jakob, 2005).
34
DESLIZAMIENTOS - ANÁLISIS GEOTÉCNICO
Clase 1
(10 - 100m³)
Clase 2
(100 - 1,000m³)
Clase 3
(1,000- 10000m³)
Para los flujos de residuos de bloques de roca, se
puede utilizar la siguiente expresión:
Bb = 20V 2 3
En el análisis de las expresiones de la tabla 1.4,
debe tenerse cuidado con la diferenciación entre
flujos granulares y flujos de lodo, para volúmenes
mayores de 10.000 m3.
Figura 1.50 Esquema conceptual de los flujos de
residuos clase 1 a 3, de acuerdo con la clasificación de
Jakob (2005).
Descarga pico. La descarga se define como el
producto entre la sección transversal mayor a lo
largo del canal de descarga y la máxima velocidad
estimada del flujo que pasa por esta sección.
Las secciones se miden fácilmente y las
velocidades se pueden estimar por métodos de
análisis de avalanchas (Jakob, 2005) (Tabla 1.4 y
figuras 1.50 y 1.51).
La descarga o caudal de flujo se requiere
para diseñar los puentes y estructuras a lo
largo del recorrido de la avalancha o flujo y para
determinar los elementos de riesgo, a lado y lado
del movimiento.
Investigaciones
de
Rickenmann
(1999)
demuestran que los flujos de lodos y flujos
granulares pueden converger.
En todos los
casos debe tenerse muy claro que las expresiones
anteriores no son precisas y que deben tomarse
solamente como punto de referencia para el
análisis y no para los cálculos definitivos.
Con base en las consideraciones anteriores
Jakob (2005) propuso una clasificación de Magnitud
para los flujos de residuos, la cual se presenta en
la tabla 1.5.
Esta clasificación puede utilizarse para
determinar la magnitud del riesgo en lo referente
a las áreas afectadas, pérdidas económicas y vidas
humanas. Los flujos de gran magnitud no son
comunes pero son los más catastróficos y los que
generan mayores riesgos.
Clase 4
(10,000 - 100,000m³)
Clase 5
(100,000 - 1,000,000m³)
Clase 6
(>1,000,000m³)
Area inundada o cubierta por sedimentos.
El área cubierta por sedimentos permite medir la
movilidad del flujo y las consecuencias potenciales.
Por ejemplo, los Departamentos de Planeación de
los municipios requieren que se determine la zona
de inundación para limitar los desarrollos en estas
áreas.
Para flujos de lodos o residuos de materiales
volcánicos, el área inundada puede medirse
utilizando la siguiente relación:
Bv = 200V
2 3
Figura 1.51 Esquema conceptual de los flujos de
residuos clase 4 a 6, de acuerdo con la clasificación de
Jakob (2005).
NOMENCLATURA DE LOS DESLIZAMIENTOS
35
Tabla 1.5 Clasificación de la Magnitud (M) de los flujos (Jakob, 2005).
M
Rango
de V
(m3)
Rango de
Qb (m3/s)
Rango
de Qv
(m3/s)
Bb (m2)
Bv (m2)
Consecuencias
1
<102
<5
<1
<4x102
<4x103
Daño muy localizado. Puede generar
muertes y dañar edificios pequeños
2
10 a 10
5 a 30
1a3
4x102 a
2x103
4x103 a
2x104
Puede enterrar carros, romper
árboles, bloquear vías y alcantarillas.
Destruye edificaciones pequeñas de
madera.
3
103 a 104
30 a 200
3 a 30
2x103 a
9x103
2x104 a
9x104
Puede destruir edificios grandes,
dañar pilas de puentes, vías y
oleoductos.
4
104 a 105
200 a 1500
30 a 300
9x103 a
4x104
9x104 a
4x105
Puede
destruir
parcialmente
pueblos, destruir puentes y bloquear
cañadas.
5
105 a 106
1500 a
12000
300 a
3x103
4x104 a
2x105
4x105 a
2x106
Puede destruir partes importantes de
pueblos, destruir bosques de 2 Km2
de área y bloquear pequeños ríos.
6
105 a 106
N/A
3x103 a
3x104
>2x105
2x106 a
3x107
Puede destruir pueblos enteros y
cubrir valles de varias decenas de
Km2. Puede embalsar ríos.
7
10 a 10
7
N/A
3x104 a
3x105
N/A
3x107 a
3x108
Puede destruir partes de ciudades
y cubrir valles de muchas decenas
de Km2 y embalsar ríos de gran
tamaño.
8
107 a 108
N/A
3x105 a
3x106
N/A
3x108 a
3x109
Puede destruir ciudades enteras,
inundar valles hasta de 100 Km2 y
embalsar grandes ríos.
9
108 a 109
N/A
3x106 a
3x107
N/A
3x109 a
3x1010
Destrucción completa de cientos de
Km2.
10
>109
N/A
3x107 a
3x108
N/A
>3x1010
Destrucción completa de cientos de
Km2.
2
6
3
Jakob (2005) propone los siguientes parámetros:
B = volumen total del flujo.
Qb y Qv = Descargas pico para flujos de bloques y para flujos de lodos.
Bb y Bv = Áreas inundadas por los flujos de bloques o por los flujos de lodos.
N/A = No se han presentado flujos de residuos de bloques de esta magnitud.
B = Para flujos gruesos es diez veces más pequeño que para flujos de lodos.
Esta clasificación de Jakob está basada en el análisis de los flujos reportados en la literatura (Chen,
1997; Wieczorek y Naeser, 2000; Rickenmann y Chen, 2003).
36
DESLIZAMIENTOS - ANÁLISIS GEOTÉCNICO
REFERENCIAS CAPÍTULO 1
Bovis M.J., Jakob M. (1999). “The role of debris supply
to determine debris flow activity in southwestern
B.” Earth Surface Processes and Landforms 24, pp.
1039– 1054.
Brabb E.E., Hrrod B.L. (1989). “Landslides: Extent
and economic significance”: Proc., 28th International
Geological Congress: Symposium on landslides, A.A.
Balkema, Rotterdam, Netherlands, 385 p.
Bajracharya., S.R. (2006). “ An Approach to the
classification of slope movements”. Training/
workshop on “Earthquake Vulnerability and MultiHazard Risk Assessment, Pakistan.
Chen, C.L. (1997). “First International Conference
on Debris Flow Hazards Mitigation: Mechanics,
Prediction, and Assessment, San Francisco”.
American Society of Civil Engineers, New York.
Collins, B.,
Znidarcic, D. (1997). “Triggering
Mechanisms of Rainfall Induced Debris Flows”. II
Simposio Panamericano de Deslizamientos, Río de
Janeiro .pp. 277-286.
Cruden, D.M. (1991). “A simple Definition of a
Landslide Bulletin of the International Association
of Engineering Geology”. No 43, pp 27-29
Cruden, D.M., Varnes D. J. (1996). “Landslide Types
and Processes”. Landslides:
Investigation and
Mitigation. Special Report 247, National Academy
Press, Washington D. C., pp 36-75.
Fell R. (1994). “Landslide risk assessment and acceptable
risk”. Canadian Geotechnical Journal 31, pp 261-272.
Geertsema M , Clague J.J., Schwab J.W., Evans S.G.
(2006). “An overview of recent large catastrophic
landslides in northern British Columbia”, Canada
Hunter G., Fell. R. (2003) Travel distance angle for
“rapid” landslides in constructed and natural soil
slopes. Can. Geotech. J. 40. Pp. 1123–1141.
Hutchinson J. N. (1968). “Mass Movement”. Encyclopedia
of Geomorphology. Reinhold New York,pp. 688-695.
Hutchinson J.N. (1988). “Mosphology and geotechnical
parameters or landslides in relation to geology and
hydrogeology”. Fifth International Symposium on
landslides, Lausanne, pp. 3-35.
IAEG Commission on Landslides (1990). “Suggested
nomenclature for landslides”.
Bulletin of the
International Association of Engineering Geology,
No. 41, pp.13-16.
Jakob M. (2005). “A size clasification for debris flows”.
Engineering Geology 79, pp 151-161.
Jitousono, T., Shimokawa, E., Tsuchiya, S., (1996).
“Debris flow following the 1994 eruption with
pyroclastic flows in Merapi volcano”, Indonesia.
Journal of Japan Society Erosion Control Engineering
48 (special issue), 109–116.
Mizuyama, T., Kobashi, S., Ou, G., (1992). “Prediction
of debris flow peak discharge”. Interpraevent.
nternational symposium, Bern, Switzerland,
Tagespublikation, vol. 4, pp. 99–108.
Rickenmann, D., (1999). “Empirical relationships for
debris flows”. Natural Hazards 19, 47– 77.
Rickenmann, D., Chen, C.L. (Eds.), (2003). “Proceedings
of the Third International Conference on Debris
Flow Hazard Mitigation: Mechanics, Prediction, and
Assessment”, Davos. Millress, Rotterdam.
Skempton A.W. Hutchinson J.N. (1969). “Stability of
Natural Slopes and Embankment Foundations”.
Seventh International Conference on Soil Mechanics
and Foundation Engineering Mexico City. State of
the art. Volume 2, pp. 291-340.
Transportation Research Board (1996). “Landslides
investigation and mitigation”, Special report 247.
Washington, 675 p.
USGS (2004) “Landslide Types and Processes” Fact
Sheet 2004-3072
Varnes D.J. (1958). “Landslides types and processes”.
Special report 29: Landslides and engineering
practice (E.B. Eckel, ed.) HRB, National Research
Council, Washington, D.C., pp. 20-47.
Varnes D.J. (1978).
“Slope movement types and
processes”. Special report 176: Landslides: Analysis
and control (R.L. Schuster and R.J. Krizek, eds.),
TRB, National Research Council, Washington,
D.C., pp.11-33.
Wieczorek, G.F., Naeser, N.D. (Eds.), (2000). “Proceedings
of the Second International Conference on Debris
Flow Hazards Mitigation: Mechanics, Prediction
and Assessment”, Taipei. Balkeema, Rotterdam.
Wyllie D.C. , Norrish N.I. (1996). “Stabilization
of rock slopes”. Landslides investigation and
mitigation. Special report 247. Transportation
Research Board. National research council, pp.
474-504.
Wieczorek, G.F., Naeser, N.D. (Eds.), (2000). “Proceedings
of the Second International Conference on Debris
Flow Hazards Mitigation: Mechanics, Prediction
and Assessment”, Taipei. Balkeema, Rotterdam.
Wyllie D.C. , Norrish N.I. (1996). “Stabilization of rock
slopes”. Landslides investigation and mitigation.
Special report 247. Transportation Research Board.
National research council, pp. 474-504.