Estudio de las mejoras en la estabilidad de taludes por el...
Transcript of Estudio de las mejoras en la estabilidad de taludes por el...
UNIVERSIDAD METROPOLITANA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
“Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.”
María Carolina Barrios G. Nataly Karina Morales A.
Tutor: Ingeniero Rubén Benarroch Julio del 2000.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
i
DERECHO DE AUTOR
Cedo a la Universidad Metropolitana el derecho de reproducir y difundir
el presente trabajo, con las únicas limitaciones que establece la
legislación vigente en materia de derecho de autor.
En la ciudad de Caracas, a los 23 días del mes de Junio del 2000.
___________________________. __________________________.
María C. Barrios G. Nataly K. Morales A.
Carnet # 941522-7 Carnet # 930738-2
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
ii
APROBACIÓN
Considero que el trabajo de grado titulado:
“Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El
Método Del Claveteo.”
Elaborado por los ciudadanos:
María Carolina Barrios G.
Nataly Karina Morales A.
Para optar al título de:
Ingeniero Civil
Reúne los requisitos exigidos por la Escuela de Ingeniería Civil de la
Universidad Metropolitana, y tiene méritos suficientes como para ser
sometido a la presentación y evaluación exhaustiva por parte del jurado
examinador que se designe.
En la ciudad de Caracas, a los 23 días del mes de Julio del 2000.
____________________.
Ing. Rubén Benarroch.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
iii
ACTA DE VEREDICTO
Nosotros, los abajo firmantes, constituidos como jurado examinador y
reunidos en Caracas, el día 26 de Julio del 2000, con el propósito de
evaluar el trabajo de grado titulado:
“Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El
Método Del Claveteo.”
Presentado por los ciudadanos:
María Carolina Barrios G.
Nataly Karina Morales A..
Para optar al título de
INGENIERO CIVIL
Emitimos el siguiente veredicto:
Reprobado___ Aprobado___ Notable___ Sobresaliente___
Sobresaliente con Mención Honorífica___
Observaciones: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
_______________. _______________. ________________.
Ing. Ing. Rubén Benarroch. Ing.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
iv
DEDICATORIA
A DIOSDIOS por escuchar mis oraciones, por estar conmigo y acompañarme en las buenas y en las malas.
A mi padre, NELSONNELSON, por confiar en mí, por amarme y por ser mi meta a seguir, te lo prometí y lo cumplí.
A mi madre, ELVIRAELVIRA, por su apoyo, confianza, amor, paciencia y por ser la mejor mujer del mundo.
A mi esposo, TONYTONY, por amarme, ayudarme, apoyarme, confiar en mí y por ser el mejor esposo del mundo.
A mi bebito, ANDRÉSANDRÉS, por ser simplemente quien es, por enseñarme tantas cosas lindas y hacerme cumplir mi meta con más entusiasmo.
A mis hermanos, ELIANA y RODOLFOELIANA y RODOLFO, y a mi primo, FERNANDOFERNANDO, por su ayuda, colaboración y paciencia, y para que logren lo que yo he alcanzado.
A mi hermano, NELSONNELSON, para que esta meta alcanzada sea también tuya, te lo dedico con todo mi corazón.
A mis abuelitos, JOSEÍTO y PETRAJOSEÍTO y PETRA, por quererme, por ser tan especiales, por que lograron sus metas y criar unos hijos maravillosos.
A mis abuelitos, RAMÓN y ANITARAMÓN y ANITA, por que se que donde quiera que estén me bendicen todo el tiempo.
A toda MI FAMILIA MI FAMILIA por confiar en mí.
Los amo a todos Carolina.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
v
Logré una de mis metas personales!... Pude superar las dificultades que se presentaban, y es justo reconocer que no estuve sola, pues existen muchos seres, que día a día, pusieron su granito de arena para ayudarme, aunque a veces malhumorados, nunca permitieron que mis fuerzas flaquearan, ni mi confianza y mi fe se perdieran.. � A ti Señor, que siempre me iluminaste el camino que debía
seguir para no perderme, pusiste en mi la madurez y conciencia para actuar con bien.... � Ustedes viejos, Rofo y Tere, que nunca perdieron la fe en mi,
me ayudaron y brindaron todos los recursos necesarios para llegar aquí.... � A mis hermanas, Susan y Katherine, que el éxito logrado les
sirva de guía y aliente sus pasos para llegar a sus metas, ustedes flacas lo pueden todo, si así lo anhelan. Lola, tu superación profesional esfuerza mis pasos, para querer llegar lejos.... � Carmencita, Abuelita, Tíos, y primos, quienes en mi confían y
mi triunfo les alegra el corazón ... � A ti abuelita Elena, que la enseñanza y fe en el Señor que me
inculcaste, me serenó en los momentos más difíciles.... � A ti Rafita, que compartes y alegras mis días, con cariño,
entusiasmo y niñerías... A todos y cada uno de ustedes, les dedico este trabajo como muestra
de mi agradecimiento y mi entera satisfacción... Pues es bonito corroborar que en esta vida, el momento triste de hoy, es
el que enseñará la alegría y la felicidad del mañana. Les quiere, Nataly
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
vi
AGRADECIMIENTOS
Ver este trabajo culminado, es un sueño hecho realidad para nosotras.
Y gracias a la colaboración, apoyo y buena voluntad de varios amigos se llegó a
realizar. Por eso, en este momento a todos y cada uno de ellos, les damos las más
sinceras GRACIAS.
C A Jesús, Tony, Juan Carlos, Rafael, Orlando y Fernando,
¡Muchachos!, sin su colaboración, apoyo, fuerza y paciencia no
hubiese sido posible la realización de los ensayos.
C A Rodolfo Morales y Domingos Pereira, por su dedicación,
esmero y ayuda incondicional, ya que nos brindaron los medios
para ejecutar este trabajo especial de grado.
C A ti Judith, tu apoyo y colaboración siempre presente ante
nuestras inquietudes.
C A la Escuela de Ingeniería Civil, por permitirnos realizar
nuestros ensayos dentro de sus laboratorios.
C A la Escuela de Ingeniería Química, por brindarnos su apoyo, al
facilitarnos los materiales requeridos para nuestros ensayos.
C A los profesores Antonio Gómez, Raúl Montefusco e Ing.
Abraham Benarroch, quienes asesoraron de forma desinteresada el
desarrollo experimental de nuestro trabajo.
C A la profesora Ing. Maritza Silva, gracias por orientar e instruir
el desarrollo teórico del trabajo de grado.
C Al señor José Lillo, quien amablemente compartió sus
conocimientos sobre el tema de tablestacado y corrosión.
C Al Ing. Rubén Benarroch, tutor y orientador principal de
nuestro trabajo de grado.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
vii
INDICE GENERAL
Pág.
Derecho de autor i
Aprobación ii
Acta de veredicto iii
Dedicatorias iv
Agradecimientos vi
Lista de figuras xi
Lista de tablas xii
Lista de gráficos xiii
Lista de fotografías xiv
Resumen xv
Introducción xvii
Capitulo. 1.- Marco Teórico
1.1.- Generalidades del suelo. 2
1.1.1.- Tipos de suelo 2
1.1.2.- Clasificación de los suelos 3
1.1.3.- Características Físicas y Mecánicas 6
1.1.4.- Estudios realizados 8
v Contenido de Humedad 8
v Limites de consistencia 9
v Análisis Granulométrico 10
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
viii
v Gravedad especifica 11
v Compactación 12
v Densidad en sitio 13
v Corte directo 13
v Densidad relativa 14
1.2.- Talud. 15
1.2.1.- Clasificación 16
v Por altura 16
v Por pendiente 17
v Por velocidad de deslizamiento 17
1.2.2.- Clasificación de las fallas 18
v Por su Ubicación 18
v Por su deslizamiento 21
v Por su movimiento 21
v Por fenómenos naturales 23
1.2.3.- Identificación de los movimientos 25
1.2.4.- Causas que originan las fallas 26
1.2.5.- Factores que determinan la estabilidad 26
v Geológicos 26
v Topográficos 27
v Climáticos 27
1.2.6.- Esfuerzos actuantes sobre los taludes 27
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
ix
1.2.7.- Métodos preventivos y correctivos
para la estabilidad de taludes 28
1.3.- Claveteo. 34
1.3.1.- Aspectos del acero 35
v Mecanismo de comportamiento
de los clavos 35
v Diseño del acero 36
- Proporción de acero 36
- Tipos de acero 38
v Diseño de la cara y los conectores 39
v Protección contra la corrosión 40
1.3.2.- Secuencia constructiva 45
1.3.3.- Aspectos constructivos 47
1.3.4.- Condiciones del terreno 47
1.3.5.- Colocación de clavos 48
v Hincados 48
v Taladrados 48
1.3.6.- Pruebas a los clavos 49
1.3.7.- Inspección y recomendación en la
construcción 50
Capitulo 2.- Modelo experimental.
2.1.- Descripción del modelo 52
v Encofrado 52
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
x
v Suelo utilizado 53
v Consideraciones de diseño 56
v Medición de las deformaciones 60
v Aplicación de la carga 61
2.2.- Relación caso real & caso a escala 65
2.3.- Ensayos realizados 67
v Modelo Patrón (suelo natural) 68
v Taludes reforzados con Barras de acero 70
Capitulo 3.- Resultados y Análisis de resultados 74
Capitulo 4.- Conclusiones y Recomendaciones 90
Glosario 96
Bibliografía 101
Anexos 102
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
xi
LISTA DE FIGURAS
Nombre de la figura Pág.
1. Falla de base del talud 19
2. Falla de pie del talud 20
3. Falla de cara del talud 20
4. Secuencia constructiva 46
5. Dimensiones del encofrado utilizado 53
6. Patrones de distribución de las barras de acero 57
7. Diferentes Inclinaciones de las barras 58
8. Diámetros estudiados 59
9. Ubicación de los flexímetros 60
10. Vista en planta de la zona de carga 62
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
xii
LISTA DE TABLAS
Nombre de la tabla Pág.
1. Clasificación del sistema unificado 5
2. Rango divisorio de la consistencia de un suelo 10
3. Recomendaciones de tolerancia / protección contra la corrosión 42
4. Cuadro comparativo entre las variables 66
5. Diferentes parámetros obtenidos de la realización de los ensayos 75
6. Deformación promedio de los diferentes ensayos 76
7. Comparación de la carga de falla con respecto a la carga final y % de incremento 82
8. Relación diámetro / inclinación con respecto al % de incremento 83
9. Relación diámetro / inclinación con respecto a la deformación 85
10. Relación % de incremento con respecto a la deformación promedio de los ensayos más eficientes 87
11. Rangos de acción de parámetros estudiados 87
12. Combinación del % de incremento de carga, deformación promedio, % de humedad y densidad en sitio húmeda. 88
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
xiii
LISTA DE GRAFICOS
Nombres del grafico Pág.
1. Carga aplicada & deformación promedio 77
2. Relación diámetro / inclinación con respecto al % de incremento 84
3. Relación diámetro / inclinación con respecto a la deformación . 85
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
xiv
LISTA DE FOTOGRAFIAS
Fotografía Pág.
1. Encofrado de madera cerrado para la compactación del suelo 54
2. Talud recién desencofrado 55
3. Ubicación de los flexímetros en los ensayos del talud 61
4. Detalle de equipo utilizado durante los ensayos 63
5. Detalle del gato hidráulico, placa y puntal 64
6. Colapso natural del modelo patón 67
7. Ensayo del talud sin refuerzo 69
8. Patrón de distribución uniforme 70
9. Patrón de distribución tres bolillo 72
10. Vista superior de tipo de falla presentada 78
11. Vista superior de tipo de falla presentada 79
12. Vista superior de tipo de falla presentada 79
13. Vista superior de tipo de falla presentada 80
14. Vista superior de tipo de falla presentada 81
15. Asentamiento de la placa de distribución de carga, posterior al ensayo 81
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
xv
RESUMEN
“Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes
Por El Método Del Claveteo.”
Autores:
Barrios G. Maria Carolina.
Morales A. Nataly Karina.
Tutor: Caracas, Julio 2000.
Ing. Rubén Benarroch.
El creciente aumento en los costos de los métodos convencionales de refuerzo de suelos, ha incrementado cada vez más la utilización de técnicas alternativas, éste es el caso del claveteo. El cual puede ser considerado en un tiempo no muy distante, una opción importante al momento de buscar soluciones a problemas de estabilidad de taludes gracias a lo versátil y económico que resulta.
Este trabajo especial de grado desarrolla una serie de ensayos dentro del laboratorio de suelos de la Universidad Metropolitana, sobre un modelo a escala que simula un talud. Con la finalidad de poder demostrar, de manera experimental, las mejoras de estabilidad, que aporta el método del Claveteo a un talud sometido a sobrecarga.
Se realizaron nueve ensayos en los cuales se aplicó carga sobre el talud, en el primero no se colocó ningún refuerzo, esto con el fin de ser usado como referencia, mientras que en los restantes se hincaron barras de acero en la cara libre del talud variando los parámetros de inclinación, diámetro y patrón de colocación, siendo estos los limitantes del trabajo
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
xvi
Se tomaron lecturas de las deformaciones horizontales ocurridas en la cara del talud, hasta que se produjo la falla como consecuencia de la carga vertical aplicada.
Del análisis de resultados se concluye que el Claveteo en efecto mejora de manera significativa la estabilidad del talud, al lograr que soporte un 832 % más carga antes de llegar a la falla con el refuerzo de barras hincadas (distribuidas perpendicularmente a la cara del talud) horizontales, con un diámetro de 3/8”, en comparación al talud sin refuerzo.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
xvii
INTRODUCCIÓN
Gracias a los progresos en la utilización del suelo, que han surgido
dentro de la Ingeniería Civil, y habiéndose renovado completamente
muchas técnicas de construcción, parece que los ingenieros, capaces de
efectuar un análisis muy profundo del comportamiento del concreto
armado, se encuentran generalmente desarmados ante los problemas que
les plantean los suelos que soportan o forman parte de sus obras, ya que
tanto sus proyectos como sus obras están relacionadas directa o
indirectamente, con la Mecánica de Suelos.
Notables fracasos por el desconocimiento o la errónea
interpretación, no son raros, e ilustran la necesidad de tener estudios
cuidadosos y científicos del suelo, aun en los casos de pequeños
proyectos.
Tradicionalmente, los ingenieros y constructores no han dado la
atención que requieren los problemas del suelo, y con mucha frecuencia,
los proyectos se han basado en datos tomados de viejos manuales,
experiencias de otros lugares, y a veces, en suposiciones de las
propiedades del suelo.
El objeto de este trabajo especial de grado “Estudio De Las
Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo”, es
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
xviii
dar a conocer una técnica alternativa dentro de los métodos de
estabilización de taludes.
Un estudio previo de suelos, factibilidad y con la apropiada
planificación, son los parámetros primordiales en la construcción de una
vialidad, conjunto habitacional, centro recreacional, etc., cualquiera sea
el caso, determinaran el proceso constructivo a utilizar.
Debido a que el personal especializado requerido, dentro del
método del claveteo, es mínimo, los equipos utilizados son livianos, los
clavos pueden ser desde barras de acero (cabillas), secciones estructurales
ligeras, tubulares, hasta barras de fibra de vidrio (actualmente en
estudio); colocados tanto de forma hincada como en hoyos perforados
que se adaptan a diferentes tipos de suelos, son los aspectos que junto a la
rapidez con que puede ser realizada, favorecen primordialmente la
utilización de esta técnica alternativa.
Lo que sí resulta un hecho es que la utilización del claveteo
mejora de manera considerable en el talud, la capacidad de resistir
sobrecarga, producto del desarrollo de fricción o adhesión del suelo con
el clavo.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1.-
Marco Teórico v Generalidades del suelo v Taludes v Claveteo
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad de Taludes Por El Método Del Claveteo
Capítulo 1 Generalidades del Suelo
2
1.1. - GENERALIDADES DEL SUELO.
Se definen como aglomerados de partículas precedentes de la
descomposición de las rocas debido a la erosión: están constituidos por
elementos relativamente pequeños y no homogéneos, cuya compacidad
es relativamente pequeña y en los que, por tanto, una excavación de
cierta importancia necesita generalmente un apuntalamiento.
La separación de los elementos que forman el suelo puede ser
espontánea, o bien obtenida mediante esfuerzos relativamente pequeños.
Para efectos de pago en el M.T.C. se considera suelo toda aquella
porción de la superficie terrestre que se remueve sin la ayuda de
explosivos.
1.1.1.- Tipos de suelo.
v Arenas y gravas: son áridos y sin cohesión, formados por
fragmentos de rocas o de minerales, de forma redondeada o
angulares. Se pueden clasificar por su tamaño medio (arena
fina, arena gruesa, grava) y por su homogeneidad.
v Limos: son suelos finos, de poca o ninguna plasticidad, y de
granulometría generalmente uniforme. Su origen puede ser
puramente mineral o parcialmente orgánico.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad de Taludes Por El Método Del Claveteo
Capítulo 1 Generalidades del Suelo
3
v Arcillas: están formadas por partículas microscópicas
coherentes, procedentes de la descomposición química de los
constituyentes de las rocas. Son duras en estado seco, y pueden
ser plásticas si su contenido de agua está comprendido entre
ciertos límites. Su origen puede ser, como el de los limos
parcialmente orgánico.
v Suelos complejos: los suelos encontrados en la naturaleza
pueden ser la mezcla de cierto número de suelos descritos
anteriormente: es el caso por ejemplo de las arcillas arenosas, o
arenas arcillosas, en cuyos términos el sustantivo designa el
elemento dominante.
1.1.2.- Clasificación de los suelos.
Existen diferentes tipos de clasificación de los suelos, más o menos
utilizadas, solo se señalaran las tres principales, buscando la claridad y la
comodidad del usuario. Un término (nombre y símbolo) reúne las
diferentes características que tiene el constructor.
v Por análisis granulométrico. Solamente se consideran los
resultados del análisis granulométrico del suelo. Se traza un
diagrama en forma de triángulo equilátero, siendo cada lado un
eje de coordenadas y estando los diferentes lados orientados en
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad de Taludes Por El Método Del Claveteo
Capítulo 1 Generalidades del Suelo
4
el sentido trigonométrico. También se le llama clasificación
triangular.
v Método TRB (Transportation Research Board). Basado en
el análisis granulométrico del suelo y el conocimiento de los
límites de ATTERBERG.
v Clasificación L.C.P.C. (Laboratoire Central des Ponts et
Chaussées). Se basa principalmente en el estudio de la curva
granulométrica y en los límites de ATTERBERG. Se define el
coeficiente de HAZEN que es la relación D60 / D10.
v Clasificación del sistema unificado. Se basa en el estudio de
la permeabilidad, resistencia y comprensibilidad. Ver tabla 1.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad de Taludes Por El Método Del Claveteo
Capítulo 1 Generalidades del Suelo
5
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad de Taludes Por El Método Del Claveteo
Capítulo 1 Generalidades del Suelo
6
1.1.3.- Características del Suelo.
Físicas
v Granulometría: tiene por finalidad determinar la proporción de
sus diferentes elementos constituyentes, clasificados en función
de su tamaño.
v Porosidad (n): es la relación entre el volumen de vacíos en la
muestra de suelo y el volumen total de la muestra.
v Índice de vacíos (e): es la relación entre el volumen de vacíos y
el volumen de las partículas sólidas del suelo.
v Humedad (w): se define como la relación entre el peso de agua
contenida en una muestra y el peso de suelo seco de esa misma
muestra, se expresa en tanto por ciento.
v Grado de saturación (S): es la relación entre el volumen ocupado
por el agua en una muestra de suelo dado, y el volumen total de
huecos de la misma muestra.
v Peso específico (ã): es el peso de la unidad de volumen de una
partícula sólida.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad de Taludes Por El Método Del Claveteo
Capítulo 1 Generalidades del Suelo
7
Peso específico seco ( ãs): es el peso de partículas secas
comprendidas en una muestra que ocupa en el estado natural el
volumen unitario.
Peso específico saturado (ãsat): es el peso total de la muestra
que ocupa el volumen unitario, después de su saturación con
agua.
Peso específico del agua (ãw): es el peso de un volumen dado
de agua, que para nuestro sistema de unidades ãw = 1, a una
temperatura dada y al nivel del mar.
v Densidad
Densidad húmeda (dh): es el peso de unidad de volumen de
suelo incluido el contenido de agua.
Densidad seca (ds): es el peso de unidad de volumen de suelo
seco, es decir, una vez eliminada el agua.
Mecánicas
v Características de rotura: consiste en determinar, directamente
o en muestra, las leyes que regulan la rotura de un suelo, es
decir, el momento en que los corrimientos, ya apreciables,
causados por las acciones externas, crecen sin que aumenten
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad de Taludes Por El Método Del Claveteo
Capítulo 1 Generalidades del Suelo
8
estas acciones. Se pueden utilizar ensayos de corte o de
compresión.
v Comportamiento seudoélastico de los suelos: en un campo
limitado, que debe ser de las solicitaciones corrientes, los suelos
se comportan aproximadamente como materiales elásticos,
siendo las deformaciones aproximadamente igual proporcionales
a las solicitaciones. Esta propiedad se utiliza en diferentes
aplicaciones, por ejemplo en el estudio de los asientos.
v Características presiométricas: método muy poco usado, que
consiste en determinar en sitio la ley que une la deformación de
un suelo a la presión ejercida por un dispositivo de medida, y en
deducir de ella, por correlación, el comportamiento del suelo
cuando es sometido a carga.
1.1.4.- ENSAYOS REALIZADOS
v Contenido de humedad. La determinación del contenido de
humedad es un ensayo rutinario de laboratorio para determinar la
cantidad de agua presente en una cantidad dada de suelo en
términos de su peso en seco. Sin embargo, podría definirse como
la relación del peso de agua presente y el total de peso de la
muestra, dando una cantidad que podría depender de la cantidad
de agua presente y esto no es deseable pues el contenido de
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad de Taludes Por El Método Del Claveteo
Capítulo 1 Generalidades del Suelo
9
humedad estaría de esa forma relacionado a una cantidad
variable y no a una cantidad constante.
v Límites de consistencia. Los límites líquidos y plásticos son
solo dos de los cinco “limites” propuestos por A. Atterberg,
científico sueco. Los límites líquidos (contenido de humedad
por debajo del cual el suelo se comporta como un material
plástico, nivel en que el suelo está en el vértice de cambiar su
comportamiento al de un fluido viscoso) y plástico (contenido de
humedad por debajo del cual se puede considerar al suelo como
material no plástico), han sido ampliamente utilizados en todas
las regiones del mundo, principalmente con objetivos de
identificación y clasificación de suelos. Donde el límite líquido
puede en ocasiones utilizarse para estimar asentamientos en
problemas de consolidación y ambos límites son útiles para
predecir la máxima densidad en estudio de compactación,
detectar el problema de potencial de volumen, determinar el
Índice de plasticidad (diferencia entre el límite líquido y el
plástico) e índice de consistencia. Según los valores obtenidos la
consistencia de la muestra se dividirá en los rangos siguientes.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad de Taludes Por El Método Del Claveteo
Capítulo 1 Generalidades del Suelo
10
Tabla 2.- Rango divisorio de la consistencia de un suelo.
Índice de consistencia Ic
Consistencia
0 ó menor Líquida 0,00-0,5 Muy
blanda 0,5-0,75 Blanda 0,75-1,0
Plástica
Tiesa Mayor que 1 Semi-dura
W > Ws Dura
Fuente.- “Ensayos de clasificación de suelos”. CCCA.
v Análisis Granulométrico. En la clasificación de los suelos para
su uso ingenieril, es universalmente acostumbrado realizar algún
tipo de análisis granulométrico. La información obtenida de
éstos puede en ocasiones utilizarse para predecir movimientos
del agua a través del suelo. El análisis granulométrico es un
intento de determinar cuantitativa las proporciones relativas de
los diferentes tamaños de grano presentes en una masa de suelo
dada. Obviamente para obtener resultados significativos la
muestra debe ser estadísticamente representativa de la masa del
suelo.
Método Mecánico; La práctica agrupa los materiales por rangos
de tamaño, obtenidos de pasar el material a través de un tamiz
cuya malla tiene diámetros ligeramente menores a la anterior y
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad de Taludes Por El Método Del Claveteo
Capítulo 1 Generalidades del Suelo
11
se relaciona esa cantidad retenida con el total de la muestra
pasada a través de los tamices. Los tamices son hechos de mallas
de alambres forjados con aberturas rectangulares que varían en
tamaño desde 100mm (tamiz # 4), en la serie más gruesa, hasta
el de 0.08mm (tamiz # 200) en la serie de los finos.
Método del Hidrómetro; Es un método ampliamente utilizado
para obtener un estimado de la distribución granulométrica de
suelos cuyas partículas se encuentran pasante del tamiz # 200. El
principal objetivo del análisis es obtener el porcentaje de arcilla,
ya que la curva de distribución granulométrica cuando más del
12% del material pasa el tamiz # 200, no es utilizado como
criterio de ningún sistema de clasificación de suelos y no existe
ningún tipo de conducta particular del material que dependa
intrínsecamente de la forma de dicha curva.
v Gravedad específica. Se toma como el valor promedio para los
granos sueltos. Si en desarrollo no se aclara que gravedad
especifica se refieren algunos valores dados, la magnitud de
dichos valores puede indicar el uso correcto, pues la gravedad
especifica de los granos del suelo es siempre bastante mayor que
la gravedad especifica volumétrica determinada incluyendo los
vacíos de los suelos en el cálculo (bien llenos de aire o agua). La
gravedad especifica de cualquier sustancia se define como el
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad de Taludes Por El Método Del Claveteo
Capítulo 1 Generalidades del Suelo
12
peso unitario del material en cuestión divido por el peso unitario
del agua.
v Compactación. En general es el método más económico de
estabilización disponible, que consiste en el mejoramiento de las
propiedades físicas indeseables del suelo para obtener una
estructura, resistencia al corte y relación de vacíos deseables. El
ensayo estándar consiste en generar una secuencia repetitiva
(3Kg. de suelo humedecidos en forma ascendente, a medida que
los ensayos se realicen) tantas veces como sea suficiente para
obtener datos que permitan dibujar una curva de densidad seca
contra contenido de humedad, con un punto de pendiente y
suficientes puntos alrededor de ese máximo para definir
adecuadamente su localización. La ordenada de este diagrama es
la densidad seca, donde su máximo valor se conoce como la
densidad máxima , y el contenido de humedad al cual se presenta
esta densidad se denomina contenido de humedad optimo. La
gráfica indica que el proceso de compactación se vuelve cada
vez más eficiente hasta un cierto valor del contenido de
humedad, a partir del cual su eficiencia decrece. La eficiencia
crece a medida que se añade agua, inicialmente debido a la
saturación y/o rotura general de las uniones interparticulares de
los grumos de arcilla y posiblemente a alguna lubricación.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad de Taludes Por El Método Del Claveteo
Capítulo 1 Generalidades del Suelo
13
v Densidad del suelo en sitio. En la mayoría de proyectos
pequeños o grandes, se verifican los criterios de compactación,
generalmente obtenidos con limitaciones de humedad y
densidad, con el cono de Arena o equipos nucleares recientes.
Básicamente, el método del cono de arena obtiene el peso del
suelo húmedo de una pequeña excavación de forma irregular
hecha sobre la superficie. Donde, sí es posible determinar el
volumen del hueco, la densidad húmeda del suelo de calcula
como la relación del peso del suelo húmedo entre el volumen del
hueco. El método del cono de arena, representa una forma
indirecta de obtener el volumen del agujero. La arena utilizada,
generalmente de Ottawa, por la uniformidad de sus granos evita
la segregación; de forma que en las mismas condiciones de
vaciado pueda lograrse la misma estructura del suelo (la misma
densidad) y duplicación requerida.
v Corte directo. Impone sobre un suelo condiciones idealizadas,
induce la ocurrencia de una falla a través de un plano de
localización determinado. Sobre este plano actúan dos fuerzas
(esfuerzos), una el esfuerzo normal (σn) producido por una
carga vertical Pv aplicada externamente y un esfuerzo cortante
(τ) debido a la aplicación de una carga horizontal Ph. Como el
esfuerzo cortante y el normal tienen el mismo significado en la
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad de Taludes Por El Método Del Claveteo
Capítulo 1 Generalidades del Suelo
14
construcción del circulo de Mohr, en lugar de resolver varias
ecuaciones para determinar la cohesión (c) y el ángulo de
fricción (φ), es posible dibujar en un plano de ejes coordenados
los valores de τ contra σn para los diferentes ensayos, una línea a
través del lugar geométrico de los puntos resultantes, o del
promedio y establecer la pendiente de la línea como ángulo y la
intersección con el eje τ �como la cohesión�
φστ tagc n * + =
v Densidad relativa. El método de impacto utilizado en la
obtención de la curva de humedad – densidad, no corresponde
muy bien para suelos no cohesivos. Un criterio ligeramente
mejor podría obtenerse expresando el control de campo en
términos de la densidad relativa (Dr) del suelo. Esta ha sido
definida por Terzaghi como una ecuación fraccionaria de las
relaciones de vacíos de los suelos en su estado mas suelto (emax),
en su estado natural (e) y en su estado de máxima densidad
posible (emin) .
minmax
max
ee
eeDr
−−
=
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
15
1.2.-TALUDES
Se conoce con el nombre genérico de talud cualquier superficie
inclinada respecto a la horizontal que hayan de adoptar permanentemente
las masas de suelo, bien sea en forma natural o como consecuencia de la
intervención humana en una obra de ingeniería. Desde este punto de vista
los taludes se dividen en naturales (laderas) o artificiales (cortes y
terraplenes).
El moderno desarrollo de las actuales vías de comunicación, así
como el impulso de la construcción de presas de tierra y el
desenvolvimiento de obras de protección contra la acción de los ríos, etc.,
han puesto al diseño y construcción de taludes en un plano de
importancia ingenieril de primer orden. Tanto por el aspecto de inversión,
como por el de las consecuencias derivadas de su falla, los taludes
constituyen hoy una de las estructuras que exigen un mayor cuidado por
parte del proyectista.
La expansión del ferrocarril, y de la carretera después, provocaron
los primeros intentos para un estudio racional de este campo; pero no fue
sino hasta el advenimiento de la actual Mecánica de Suelos cuando fue
posible aplicar al diseño de taludes normas y criterios, que
sistemáticamente tomasen en cuenta las propiedades mecánicas e
hidráulicas de los suelos constitutivos, obteniendo experiencia sobre
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
16
bases firmes y desarrollando las ideas teóricas que permiten conocer cada
vez más detalladamente el funcionamiento particular de estas estructuras.
La determinación del estado de esfuerzos en los diferentes puntos
del medio material que constituye un talud es un problema no resuelto en
general en la actualidad, ni aún para casos idealizados, como serían los de
suponer el material elástico o plástico. Esto hace que los procedimientos
usuales de análisis de estabilidad estructural no pueden utilizarse, por lo
que ha de recurriese a métodos que, por lo menos en la época en que
comenzaron a usarse, eran de tipo especial. Encasillados entre los de
"Análisis Limite"; donde en esencia, estos métodos consisten todos en
imaginar un mecanismo de falla para el talud y en aplicar a tal
mecanismo los criterios de resistencia del material, de manera de ver si,
con tal resistencia, hay o no posibilidad de que el mecanismo supuesto
llegue a presentarse. En taludes siempre se ha imaginado que la falla
ocurre como un deslizamiento de la masa de suelo, actuando como un
cuerpo rígido, a lo largo de una superficie de falla supuesta.
1.2.1.- CLASIFICACIÓN DE LOS TALUDES
POR SU ALTURA
v Taludes bajos, entre 0 m y 5 m.
v Taludes de mediana altura, entre 5m y 20 m.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
17
v Taludes altos, mayores de 20m.
POR SU PENDIENTE
v Talud de pendiente suave, menor de 5 grados.
v Talud de pendiente medianamente suave, entre 5 y 20 grados.
v Talud de pendiente fuerte, mayor de 60 grados.
POR LA VELOCIDAD DE DESLIZAMIENTO
v Deslizamiento lento. Se caracterizan por un deslizamiento
relativamente lento de las capas superficiales, o también de
capas profundas que arrastran consigo las capas superficiales.
A veces apenas son apreciables y afectan poco a las
construcciones existentes. Los deslizamientos lentos, se pueden
manifestar en forma de corriente de fango; este fenómeno es
peligroso y más rápido que la solifluxión aunque no esté
clasificado en la categoría de deslizamiento rápido.
v Deslizamiento rápido. Son bastante variados. La masa que
fluye puede incluso subir una contrapendiente, empujando si es
preciso con la fuerza de su masa a los terrenos situados por
delante. A menudo, el deslizamiento se produce en un terreno
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
18
de gran pendiente al principio, más suave después e incluso a
contrapendiente.
1.2.2.- CLASIFICACIÓN DE LAS FALLAS
Una falla consiste en la rotura de una capa de terreno, el
deslizamiento (derrumbe) relativo de dos zonas separadas, o el
movimiento del talud. Es un hecho experimental que antes de ocurrir una
falla en el cuerpo de un talud aparecen en la corona grietas más o menos
longitudinales; esto es indicativo de la existencia de un estado de
tensiones en esa zona.
La aparición de las grietas causa, en general, los siguientes efectos:
a) Una reducción en la longitud de la superficie de deslizamiento.
b) Una disminución del peso de la cuña de falla.
c) Una generación de empujes hidrostáticos por el agua
almacenada en la grieta.
POR SU UBICACIÓN
v Falla de base o profunda de talud. Se produce en arcillas
blandas o que tengan numerosas vetas blandas. Los estratos
superiores ejercen presiones a los estratos inmediatos por
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
19
debajo del pie del talud. Típico de esta falla es el levantamiento
del terreno por delante del talud. (ver Figura l).
Fig. 1.- Falla de base del talud.
v Falla de pie de talud. Se produce en taludes de gran pendiente
y en suelos que tienen ángulo de fricción interno apreciable.
En estratos competentes por debajo del pie del talud, en un
corte o plano del mismo, el punto de mayor concentración de
esfuerzos es el cambio de plano siendo el pie del talud el más
solicitado. (ver Figura 2).
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
20
Fig. 2. Falla de pie del talud.
v Falla de cara de talud. Es un caso especifico de la falla
anteriormente descrita en el que la presencia de un estrato muy
blando o suelto, intercalado en la masa del talud limita la
extensión de la superficie de falla. (ver Figura 3).
Fig. 3. Falla de cara del talud.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
21
POR SU DESLIZAMIENTO
v Deslizamiento superficial (translacional); Cualquier talud
está sujeto a fuerzas naturales que tienden a hacer que las
partículas y porciones del suelo próximas o casi paralelas a su
frontera, cuya resistencia es muy baja, deslicen hacia abajo; el
fenómeno es más intenso cerca de la superficie inclinada del
talud a causa de la falta de presión normal confinante que allí
existe.
v Deslizamiento en laderas naturales sobre superficie de
fallas preexistente; se trata de un mecanismo producido por
un proceso de deformación bajo esfuerzo cortante en partes
más profundas, que llega muchas veces a producir una
verdadera superficie de falla. Estos movimientos, a veces son
tan lentos que pasan inadvertidas.
POR SU MOVIMIENTO
En contraste con los movimientos superficiales lentos, pueden
ocurrir en los taludes movimientos bruscos que afectan a masas
considerables de suelo, con superficies de falla que penetran
profundamente en su cuerpo
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
22
v Desprendimientos. Los desprendimientos consisten en la
caída libre de fragmentos de cualquier tipo de suelo o de rocas.
Su velocidad varia de "muy rápida" (0,30 m/s) a
"extremadamente rápido" (30 m/s). Los desprendimientos de
rocas y de suelos presentan acumulación de material de
distinta naturaleza al yacente en el talud y extraño al proceso
normal de erosión o meteorización. El material desprendido se
puede encontrar esparcido sobre el talud o amontonado a su
pie, y puede consistir en bloques de rocas o de tierra.
v Corrimientos. Los corrimientos consisten en el movimiento
rotacional (derrumbe) o en el movimiento translacional
(deslizamiento) de masas intactas o fragmentadas de cualquier
tipo de suelos, o de rocas. Los corrimientos de masas intactas
son lentos y tienden a detenerse por si solos. En un derrumbe,
la cabeza se caracteriza por sus escarpes casi verticales y por
la separación del material en bloques. El mayor escarpe se
encuentra bajo la cresta. Las grietas de tensión en la cabeza del
derrumbe son concéntricas y paralelas al escarpe principal. En
el pie, se puede observar un levantamiento.
v Flujos. Los flujos son movimientos de material sin consolidar
semejantes al movimiento de un fluido viscoso. Dicho
material sin consolidar puede consistir de: fragmentos de roca,
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
23
arenas finas, suelos arcillosos, y mezclas de detritus y agua. El
material de los flujos puede estar seco (está constituido por
fragmentos de roca proveniente de explosión volcánica, de
deslizamiento y de desprendimientos de roca, arenas
uniformes y limos) o húmedo (está constituido por suelos
granulares finos con contenido de agua variable). Los flujos
secos no presentan grietas sobre el escarpe principal y no
tienen un pie definido.
POR FENÓMENOS NATURALES
v Compresión. El macizo en el interior de la tierra está
sometido a una triple tensión de compresión: el empuje,
llamada campo tectónico, el peso y la de reacción lateral de
los terrenos próximos. Como el campo tectónico es mayor,
el terreno se romperá siguiendo un plano que teóricamente
debería estar inclinado a 45 sobre el plano de las tensiones
del campo tectónico. El corrimiento se hace hacia arriba,
que es la dirección de menor resistencia puesto que sólo
actúa en ella la tensión del peso. Fig. #. - Formación de una
falla de compresión.
v Tracción (arrastre). Un macizo comprimido en todos los
sentidos y sometido a una falla por compresión puede
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
24
encontrar en un sitio determinado una resistencia muy
grande al avance por rozamiento, y puede ser tan fuerte que
incluso puede detener el corrimiento y tiene que deslizarse
siguiendo una pendiente superior a su ángulo de rozamiento
interno. En este caso, si la capa de terreno de abajo es
bastante plástica, el peso puede deslizar la parte superior del
macizo produciendo un arrastre y deslizamiento, es decir,
falla de tracción.
v Hundimiento. Si una capa de terreno rígido, apoyada sobre
otra capa plástica, está sometida a una sobrecarga local
importante, debida por ejemplo al cabalgamiento de un
macizo, puede producirse entonces una disminución del
espesor de la capa rígida cuya parte desprendida se hunde
en la capa plástica inferior.
v Erosión. Estas son también fallas de tipo superficial
provocadas por arrastres de viento, agua, etc., en los
taludes. El fenómeno es tanto más notorio cuanto más
empinadas sean las laderas de los taludes. Una
manifestación típica del fenómeno suele ser la aparición de
irregularidades en el talud, originalmente uniforme.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
25
v Licuación. Estas fallas ocurren cuando en la zona del
deslizamiento el suelo pasa rápidamente de una condición
más o menos firme a la correspondiente a una suspensión,
con pérdida casi total de resistencia al esfuerzo cortante.
1.2.3.-IDENTIFICACIÓN DE LOS MOVIMIENTOS
v Movimiento Rotacional: se identifican en una zona de
derrumbe incipiente, si el contorno del conjunto de grietas
tiene forma de herradura, con o sin grietas concéntricas en su
interior; y en zonas donde ya ha ocurrido el derrumbe, la
presencia de grietas ligeramente curvas en el plano vertical;
cóncavas en la dirección del movimiento y cerrado hacia su
parte interna inferior, evidencia un movimiento de tipo
rotacional.
v Movimiento Translacional: se identifican en una zona de
derrumbe incipiente, si la mayoría de las grietas superficiales
son paralelas a la pendiente del talud; y en zonas donde ya ha
ocurrido el derrumbe, la presencia de grietas con ancho
relativamente parejo desde arriba hasta abajo, evidencia un
movimiento de tipo translacional.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
26
1.2.4.-CAUSAS QUE ORIGINAN LAS FALLAS
No hay una sola causa individual a la cual se pueda atribuir las
fallas de los taludes. La mayoría de las veces, se producen bajo la
influencia de factores geológicos, topográficos y climáticos comunes a
extensas regiones.
El proceso de falla de un talud es un proceso continuo. Se inicia
con la formación de la roca en si y se activa según sus propiedades físicas
y de acuerdo con los acontecimientos posteriores que ocurren en la
corteza terrestre, principalmente los de erosión y meteorización. Un
suceso fortuito o provocado pone toda la masa en movimiento.
Todos los movimientos de taludes, excepto los desprendimientos,
tienen como causa la falla de los materiales bajo la acción de esfuerzos
cortantes. Cualquier factor que contribuya a aumentar dichos esfuerzos
cortantes o a disminuir la resistencia a dichos esfuerzos puede provocar
un movimiento de taludes.
1.2.5.-FACTORES QUE DETERMINAN LA ESTABILIDAD
GEOLOGICOS
v Propiedades mecánicas de los suelos constituyentes.
v Estado de esfuerzos actuantes.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
27
TOPOGRAFICOS
v Geometría del talud y topografía.
v Distribución de continuidades y estratificaciones
CLIMÁTICOS
v Humedad.
v Nivel Freático.
v Pluviosidad.
v Temperatura.
1.2.6- ESFUERZOS ACTUANTES SOBRE LOS TALUDES
Algunas causas que producen aumento de los esfuerzos sobre los
taludes:
v Cargas externas como edificios, vías, agua o nieve.
v Aumento del peso del suelo por incremento de la humedad.
v Remoción por excavación de parte de las masas de suelo.
v Movimientos producidos por sismos o explosiones.
v Grietas de tracción.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
28
v Presión de agua en las grietas.
v Socavaciones producidas por perforaciones de túneles o
erosión por filtraciones.
1.2.7- MÉTODOS PREVENTIVOS Y CORRECTIVOS PARA LA
ESTABILIDAD DE TALUDES
La selección de las técnicas y de los métodos que se emplean para
la protección de las vías de comunicación y estructuras contra los
derrumbes, está sujeta a varias condiciones: topografía de la zona,
características del suelo, clima, magnitud y costo de los daños que se
pueden producir, disponibilidad de materiales, personal, equipos y
maquinarias.
La prevención y/o la corrección de cualquiera de los tipos de
derrumbe, se puede lograr mediante la aplicación de métodos que tienen
por finalidad la reducción de las fuerzas actuantes o el aumento de las
fuerzas resistentes.
Los métodos cuya finalidad es la reducción de las fuerzas
actuantes, que causan el movimiento, se basan en: la remoción del
material de la parte deslizante, en la remoción de la masa que produce la
fuerza, o en la colocación de subdrenajes para eliminar la presión
hidrostática y reducir el contenido de humedad del suelo. Mientras que
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
29
los métodos cuya finalidad es el aumento de las fuerzas resistentes que se
oponen a los movimientos deslizantes se basan en: la eliminación de las
masas potenciales de ruptura, en la construcción de estructuras de
contención, en la colocación de subdrenajes y en la aplicación de
tratamientos químicos para consolidar los materiales sueltos.
A continuación se indican algunos métodos preventivos y
correctivos que han comprobado su valor práctico para mejorar la
estabilidad de taludes cuyas condiciones originales no sean satisfactorias.
METODOS PREVENTIVOS
v Construcción de muros de sostenimiento. Los muros de
sostenimiento se utilizan como protección contra el
desprendimiento de rocas fracturadas y sobrepuestas, así como
en aquellos sitios en los cuales estratos medios y masivos
descansan sobre arcilla esquistosa o sobre roca suave y
erosionable. Sin embargo, hay que cuidar que la cimentación
del muro quede bajo la zona de suelo movilizada por la falla
hipotética del talud; y dotar al muro en su paramento interno de
filtros de material permeable, que canalicen a las aguas hacia
las salidas que se proyecten a través del muro.
v Instalación de drenajes subterráneos y superficiales. La
saturación y el desarrollo de fuerzas de filtración que tiene
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
30
lugar durante el flujo de agua afectan decisivamente la
estabilidad de las masas de suelo. En ocasiones será preciso
pensar en estructuras especiales del tipo de pantallas de drenes
protectores, tubería perforada que penetre convenientemente en
la masa de suelo para facilitar el escurrimiento de las aguas y
evitar la infiltración, cuidando que la junta entre la zanja y el
suelo no constituya de por sí una grieta de infiltración.
v Control de la erosión. Hay cierta tendencia dentro del
mantenimiento de taludes donde considerar que el tratamiento
vegetativo de los taludes, cuando se aplica durante la
construcción protege suficientemente las laderas de la erosión
sin cuidados posteriores. La función que desempeña una
cubierta de paja consiste en restringir o impedir el movimiento
de las partículas de suelo, mientras no se muevan las partículas
de suelo, no se pueden formar arroyuelos o cárcavas. Al no
existir dichos arroyuelos o cárcavas, el agua de escorrentía no
se concentra en un solo canal, sino que se mueve lenta y
uniformemente hacia el pie del talud. Por consiguiente
cualquier deterioro de la cubierta de paja será reparada antes de
que el movimiento del suelo comience.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
31
METODOS CORRECTIVOS
v Modificación de los taludes. La modificación de los taludes
consiste en disminuir su altura mediante terrazas, o en reducir
su pendiente, que de acuerdo a su magnitud se puede ejecutar a
mano o a máquina, tomando en cuenta el costo y las
precauciones que obliga su ejecución.
- Tendido de taludes. El establecimiento de pendientes de
un talud debe ir precedido de análisis de estabilidad, o
recurrir a las recomendaciones que sobre pendiente de
los taludes dan los Manuales de Ingeniería para los
distintos tipos de rocas y suelos. Si el terreno
constituyente del talud es puramente friccionante la
solución es indicada, pues, la estabilidad de estos suelos
es fundamentalmente cuestión de inclinación en el talud.
En suelos "cohesivos", por el contrario, la estabilidad del
talud está condicionada sobre todo por la altura del
mismo y la ganancia al tender el talud es siempre escasa
y, en ocasiones, nula. En suelos con "cohesión" y
"fricción", el tender el talud producirá un aumento en la
estabilidad general.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
32
- Empleo de bermas laterales o frontales. Se denominan
bermas a masas generalmente del mismo material que el
propio talud, que se colocan adecuadamente en el lado
exterior del mismo a fin de aumentar su estabilidad. La
experiencia ha demostrado que es una buena base para
los tanteos el suponer un ancho de berma del orden de la
mitad de la base del terraplén y una altura tal que el peso
de la berma dé un momento igual al requerido para
alcanzar en el talud original el factor de seguridad
deseado.
v Disminución del peso propio del talud. El empleo de
materiales ligeros, trata de colocar como material de terraplén
suelos de peso específico bajo que, por lo tanto, den bajos
momentos motores, dado que otras soluciones, tales como
substitución de parte del terraplén con tubos, cajones de
concreto hueco, etc., en general resultan muy costosas y, por
ello, su uso ha sido muy limitado.
v Aumento en la resistencia del talud.
- Consolidación previa de suelos compresibles. Cuando
los suelos de cimentación de terraplenes sean mantos
compresibles saturados de baja resistencia al esfuerzo
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Taludes
33
cortante, puede inducirse un proceso de consolidación,
acelerado en lo posible, que aumente la resistencia del
material. Al construir terraplenes es frecuente y
económico recurrir a construir la estructura por partes, no
erigiendo una mientras la anterior no haya producido una
consolidación suficiente.
- Empleo de materiales estabilizantes. El fin es mejorar
las cualidades de resistencia de los suelos mezclándoles
algunas substancias que al producir una cementación entre
las partículas del suelo natural o al mejorar sus
características de fricción aumenten su resistencia en los
problemas prácticos. Las substancias más empleadas han
sido cementos, asfaltos y sales químicas. Sin embargo, en
la práctica estos procedimientos resultan costosos, por lo
que su uso es limitado.
v Soluciones especiales. Además de las soluciones que se han
mencionado, existen muchas otras y puede decirse que este es
un punto en que el ingenio del proyectista guiado por un buen
criterio tiene amplio campo de acción. El uso de concreto
proyectado, pantallas atirantadas, tablestacado de acero o
concreto, suelo armado pretensado o no (como el método del
claveteo), gaviones; funcionan como solución inmediata.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Claveteo
34
1.3.- CLAVETEO
Es una técnica utilizada para aumentar la capacidad de resistencia
a corte de un terreno existente. El método consiste en la instalación muy
poco espaciada y pasiva, es decir, no tensada, de una inclusión estructural
conocida como clavo. Este desarrolla tensión a medida que el suelo se
deforma literalmente en respuesta a excavaciones continuas o cargas. Los
clavos se pueden usar para estabilizar tanto taludes existentes como
nuevos taludes por cortes debido a actividades de excavación en la zona.
Cuando sea necesario o las condiciones ambientales así lo exijan
se debe colocar un revestimiento estructural conectado a los clavos, para
evitar el deterioro de la cara expuesta a través del tiempo de vida útil.
El claveteo es usado en menores proporciones para obras
permanentes, pero principalmente se usa como soporte temporal de
excavaciones para edificios o para estabilización de taludes a lo largo de
corredores viales. Esta técnica ofrece un potencial ahorro sobre los otros
sistemas de retención de tierra cuando es diseñado y construido bajo
condiciones apropiadas del terreno. El ahorro en los costos se obtiene
principalmente de la propiedad con que se ejecute la construcción y de
los beneficios de la distribución de las cargas sobre un gran número de
clavos
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Claveteo
35
Los elementos del sistema son actualmente determinados usando
técnicas de diseño aceptadas las cuales son típicamente consideradas
como conservadoras.
Un rasgo único en el método del claveteo, en excavaciones, es que
los muros son construidos de arriba hacia abajo en pequeñas capas, la
construcción de cada capa involucra tres pasos básicos, los cuales se
repiten hasta alcanzar la profundidad definitiva. Estos pasos son:
excavación, instalación de clavos y aplicación del concreto.
Esta aparente simplicidad de construcción enmascara la
complejidad del sistema. Ya que los clavos no son tensados , el
comportamiento de deformación de la pared puede depender de las
condiciones geológicas del sitio y en los detalles de la técnica de
construcción utilizada.
1.3.1.- ASPECTOS DEL ACERO
v Mecanismo de comportamiento de los clavos
Los clavos son elementos pasivos, los cuales se muestran como
elementos que unen la masa de suelo para formar una estructura de
gravedad previniendo la falla.
Son considerados generalmente como refuerzos de baja capacidad,
y donde se requieren soportes estructurales pesados la tendencia será usar
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Claveteo
36
anclajes tensados con revestimiento estructural o algún otro sistema
equivalente.
Diseños de sistemas de refuerzo compuesto también han sido
empleados donde los anclajes tensados son usados para proveer
estabilidad a las estructuras de retención claveteadas. Además los clavos
pasivos son considerados como elementos estructurales de la misma
manera como los anclajes activos, con los clavos diseñados para proveer
un completo sistema de refuerzo, y sujetos a los muros estructurales con
una significativa capacidad de carga.
Según estudios realizados se ha demostrado que para muros
casi verticales reforzados con clavos prácticamente horizontales, el
refuerzo por tensión es dominante y la contribución de corte – flexión es
generalmente de segundo orden. Este comportamiento es función de la
baja rigidez por tensión de las secciones típicas del clavo.
v Diseño del acero
- Proporción del acero. Basados en los requerimientos
generales de refuerzo determinados según los cálculos de
diseño de equilibrio límite, el acero del clavo está
empíricamente proporcionado. La práctica ha determinado
que la proporción del acero debe ser de modo que los
clavos estén modestamente espaciados, de igual longitud
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Claveteo
37
y área de la sección transversales a través de toda la altura
de la estructura.
El espaciamiento se basa en que el desempeño del método
será más favorable a medida que se aumente el número de
clavos colocados más cercanamente que un número menor
colocados más separados.
Existen sistemas más convencionales, donde los clavos
son colocados en agujeros ya perforados, lo que significa
un costo total mayor, que está asociado con la perforación
y por lo tanto el espaciamiento entre clavos esta limitado
económicamente.
La separación entre clavos se encuentra alrededor de 1.5
m (5 pies) para condiciones del suelo promedio, con un
rango de espaciamiento entre 1 y 2 metros (3.3 a 6.6 pies).
En caso de no cumplir con las disposiciones de la norma
en cuanto a la separación entre los clavos, será penalizado,
ya que al tener mayor separación aumenta las presiones en
la cara del talud.
La longitud de los clavos varía en el rango del 60 al 80%
de la altura del muro de manera uniforme, pero puede ser
más corta en materiales rocosos, y más larga para
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Claveteo
38
superficies con sobrecargas, alta sismicidad u otras cargas
operacionales.
En general el monitoreo de las cargas sugerirá una
proporción de clavos convencional, pero existe una
tendencia hacia el tercio inferior del muro donde los
clavos en la parte baja típicamente no trabajan como lo
hacen los clavos de la porción alta y media del muro. Una
propuesta sería instalar clavos un poco más largos y de
mayor capacidad en los dos primeros tercios superiores
del talud y al concentrar una porción mayor se reducen los
desplazamientos del muro.
Según resultados experimentales el ángulo de inclinación
óptimo de los clavos está en el rango de 0 a 20 grados.
- Tipo de acero. Con respecto al tipo de acero, para las
aplicaciones del claveteo del suelo, en particular debe ser
usado el dúctil, es decir, aquel acero que mantiene su
habilidad de resistir cargas de tensión bajo los efectos de
flexión concentrada, la cual se puede esperar que ocurra a
medida que nos acercamos a la falla.
La práctica europea especifica dicho acero para las
aplicaciones de claveteo con un esfuerzo entre 420 a 500
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Claveteo
39
N/mm2 (60 a 72 Ksi) y evita el uso de aceros de alta
resistencia última con baja ductilidad bajo esfuerzos de
flexión.
v Diseño de la cara y los conectores
El método para estimar el revestimiento y las cargas de los
conectores parecen ser generalmente empíricas, y a menudo sin relación
con el método de diseño de equilibrio límite para la repartición del acero
de refuerzo en el terreno. Como se señaló previamente, la mayoría de los
diseñadores europeos no toman muy en cuenta este aspecto, dentro de sus
análisis de diseño límite.
En algunos casos el revestimiento sólo es considerado como agente
de retención del suelo entre cada clavo, particularmente para muros
temporales y ocasionalmente para muros permanentes, las presiones de
diseño del revestimiento están basadas en las presiones equivalentes
activas de tierra correspondientes a una profundidad de suelo igual a una
o dos veces el espacio vertical del clavo.
Donde el suelo presenta suficiente cohesión, se han construido
taludes claveteados significativamente altos sin ninguna cara estructural,
utilizando geosintéticos y vegetación para proteger la cara del talud de la
erosión.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Claveteo
40
En otros casos el revestimiento es considerado como un componente
estructural importante en todo el sistema. Basados en las observaciones
del monitoreo de cargas de servicio de muros claveteados, se ha
concluido que las cargas del clavo en el revestimiento típicamente no
exceden el 30 al 40 % de las máximas cargas desarrolladas en el clavo
por lo que se recomienda diseñar el revestimiento para una presión
uniforme en el muro correspondiente a una carga igual al 60 % de la
máxima carga del clavo para un espaciamiento de un metro (3.3 pies) e
igual al 100% de la máxima carga del clavo para un espaciamiento de 3
metros (9.8 pies) (esto es, una propuesta conservadora comparada con el
30 a 40 % medido en la práctica). Para espaciamientos intermedios, el
porcentaje de carga del clavo varía linealmente con el espaciamiento de
los clavos. Esta propuesta ha sido especificada para impulsar a los
diseñadores a limitar el espacio entre clavos y reducir la posibilidad de
fallas en la cara durante la construcción.
v Protección contra la corrosión
Las técnicas disponibles incluyen la provisión de acero de sacrificio
(área de acero mayor a la requerida), en un ambiente alcalino mediante
un mortero de cemento, galvanización, cubierta epóxica y camisas
plásticas corrugadas.
El uso de acero sacrificio requiere seguridad en nuestra habilidad de
predecir los índices de corrosión bajo condiciones de campo no-
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Claveteo
41
homogéneas. Esta misma preocupación existe respecto a la
galvanización. Además puede ocurrir el astillamiento de la capa de zinc
durante el manejo de las barras, por lo que la cubierta de zinc puede ser
reducida al mínimo. Las cubiertas con epóxicas quizás puedan proveer
una protección flexible pero hay que cuidar las pequeñas perforaciones
que se pueden formar.
Existe una propuesta muy conservadora utilizada en Alemania
donde todos los clavos permanentes son protegidos por la llamada “doble
protección contra la corrosión” consistente en encapsular el clavo en una
camisa de plástico corrugado y mortero de cemento en el anillo. La
camisa de plástico es usada para evitar el contacto con el agua y el
mortero funciona como una barrera química secundaria en caso de que la
camisa de plástico sea penetrada. Y para los clavos temporales, aquellos
con una vida útil menor a los dos (2) años, la protección contra la
corrosión generalmente puede consistir en un anillo de mortero de
cemento, aunque para terrenos muy agresivos se colocará también, en
barras temporales, la doble protección.
La protección anti-corrosión recomendada recientemente permite la
propuesta de acero de sacrificio, dependiendo de la importancia y la vida
útil de la estructura y de la agresividad del terreno (ver Tabla 3). Para las
estructuras más críticas y las condiciones de suelo más agresivas, se
requiere la protección doble tanto para estructuras temporales y
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Claveteo
42
permanentes. De otro modo, se permite que el espesor de acero de
sacrificio variando entre 0mm para estructuras temporales (vida menor a
18 meses) en terrenos con agresividad baja a media, a un espesor radial
adicional de 4 mm (0.16") para estructuras más permanentes con una
vida de hasta 30 años en suelos corrosivos o hasta 100 años en suelos de
media agresividad.
Tabla. 3. Recomendaciones de tolerancia / protección contra la
corrosión
Clasificación Del Terreno
Vida Corta Menor A 18
Meses
Vida Media 1.5-30 Años
Vida Larga 30-100 Años
Poco corrosivo 0mm 2mm 4mm
Corrosión media 0mm 4mm 8mm
Corrosivo 2mm 8mm Camisa
plástica
Corrosión alta Se debe proveer camisa plástica para
protección
Fuente.- Lambe. W y Whitman. R., Mecánica de suelos.
A la fecha, sin embargo, la práctica en Francia parece ser no usar
tolerancia por corrosión para estructuras temporales y permitir un espesor
radial de sacrificio de 2 mm para clavos permanentes. Una sugerencia
para el monitoreo de la corrosión es instalar clavos extras durante la
construcción para luego extraer algunos de estos clavos cada 10 años.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Claveteo
43
Recientemente se ha preparado un borrador de especificaciones
que trata el aspecto de la corrosión. Primero se clasifica el terreno dentro
de una de las 4 categorías que varían desde no agresivo hasta altamente
agresivo. La determinación de las categorías está basada en los factores
usuales de composición del suelo, cantidad de agua en el terreno, pH, y
sales solubles (sulfatos, cloruros, carbonatos, sulfuros).
Otras propuestas en cuanto a la protección anti-corrosión ha
incluido el uso de tendones de fibra de vidrio no corroibles. La
expansión de este método puede ser un problema, al igual que su relativa
fragilidad bajo efectos de flexión. La empresa “Colcrete” (Reino Unido)
también ha patentado una esterilla envuelta de geotéxtil, entretejida para
usar en aplicaciones de claveteo de suelos.
El mecanismo de corrosión, la identificación de ambientes
corrosivos del suelo, requerimientos de pruebas de campo, historia de
casos de falla, etc. es extensamente discutido las especificaciones de la
FHWA donde estos lineamientos son aplicables a los esquemas de
protección contra la corrosión en el claveteo de suelos.
La protección contra la corrosión, basada en la práctica con
tensores, para estructuras permanentes claveteadas debe consistir de:
1. Una cubierta mínima de mortero de 4 cm (1.5") que debe lograrse
en toda la zona para que los clavos queden completamente
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Claveteo
44
encapsulados. Se deben colocar centralizadores a distancias no
mayores de 2.5 m (8 pies) centro a centro, y el centralizador más
bajo localizado a un máximo de 0.3 m (1 pie) del fondo del agujero
con mortero.
2. En suelos no agresivos, la sección de clavo debe ser confinada con
resina epóxica usando un proceso adecuado para proveer una capa
de un mínimo espesor de 0.3 mm de acuerdo con la especificación
de AASHTO.
3. En suelos agresivos o para estructuras críticas (por ejemplo, muros
adyacentes a carreteras con alto volumen de tráfico o muros frente
a estribos de puentes) o donde las observaciones de campo han
indicado corrosión en estructuras similares existentes, se deben
usar clavos completamente encapsulados.
Generalmente, el encapsulado total va acompañado como con los
tensores, con la aplicación de mortero al clavo dentro de una vaina
plástica corrugada. Bajo este procedimiento la cubierta de mortero más
externa entre el tubo y la perforación del muro puede ser reducida a 12
mm (1/2") y el clavo no necesita una cubierta de protección adicional.
Los valores críticos que definen un suelo “agresivo” según las
especificaciones de la FHWA son los siguientes:
• pH por debajo de 4.5.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Claveteo
45
• Resistividad por debajo de 2000 ohm-cm.
• Sulfatos por encima de 200 ppm.
• Cloruros por encima de 100 ppm.
Las Pruebas anteriores se recomienda que sean practicadas
rutinariamente en muestras de suelo representativas como una parte de
las investigaciones subterráneas para las aplicaciones de muros
claveteados.
1.3.2.- SECUENCIA CONSTRUCTIVA
Como ya fue señalado los muros claveteados son construidos de
arriba hacia abajo, en pequeñas capas (comúnmente 2 metros, 6 pies o
menos), tal como es ilustrado en la figura 4.
La construcción de cada etapa involucra tres pasos básicos, los
cuales son:
1) Excavación.
2) Instalación de clavos.
3) Aplicación de concreto.
4) Repetir proceso.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Claveteo
46
Fig. 4. Secuencia constructiva.
Cualquier parte a lo largo de la excavación debe tener terminado el
trabajo de claveteado y concreto antes de excavar el siguiente tramo de
esa porción de pared. Los clavos típicamente son instalados antes de
aplicar el concreto, aunque en ocasiones este es aplicado antes que la
instalación de los clavos, particularmente cuando preocupa el corto
tiempo de resistencia de la cara excavada. Para suelos con clavos en
agujeros abiertos, donde se les puede aplicar el mortero de cemento antes
o después de colocar los clavos en el hueco, aunque es más común que
sea después.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Claveteo
47
1.3.3 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS
El clavetaje de muros es usado tanto para construcciones
temporales como permanentes. La diferencia más significativa en los
aspectos constructivos entre las dos aplicaciones es que los muros de
clavos permanentes tiene un nivel más alto de protección anticorrosiva y
se utiliza más acero de refuerzo en el revestimiento. Los muros
temporales generalmente se definen como muros con una vida útil
requerida menor a 2 años, mientras que en los permanentes es mayor a 2
años.
Los equipos y métodos usados por los contratistas para instalar
muros claveteados son generalmente similares a los usados para trabajos
de tensores y micropilotes.
1.3.4.- CONDICIONES DEL TERRENO
Para que los muros sean económicos, son construidos en terrenos
que puedan mantenerse verticalmente por uno o dos días y que puedan
mantener un hueco taladrado por varias horas.
Los suelos considerados favorables para el claveteo son: rocas
meteorizadas, materiales naturalmente cohesivos (sedimentos y arcillas
con baja plasticidad que no son propensas a deslizarse); naturalmente
arenas cementadas, gravas y arenas finas y medias con cohesión capilar
de 3 a 5 kN/m2 (60 a 100 psf) asociadas con el contenido de agua de por
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Claveteo
48
lo menos 5 a 6 %. El claveteo de suelo también es muy adaptable desde
el punto de vista de la construcción y por tanto es apropiado para
condiciones mixtas de la cara como un buen suelo sobre el lecho de roca.
El claveteo no es recomendable en terrenos con presencia de
presión de agua en la cara, en arcillas plásticas suaves (IP>20), o en
arenas gruesas y gravas no cementadas o sin cohesión capilar.
1.3.5.- COLOCACIÓN DE LOS CLAVOS
v Clavos hincados
Típicamente son barras de pequeño diámetro (15 a 45 mm), o
secciones estructurales ligeras. Estos clavos son hincados en el suelo
usando un martillo vibropercutor, neumático o hidráulico, sin ninguna
perforación previa.
v Clavos taladrados y con motero
Esta generalmente comprendido por hoyos perforados de 10 a 15
cm de diámetro reforzados con barras de 15 a 45 mm de diámetro. Estos
hoyos son rellenados con un mortero fino de cemento, con una relación
agua cemento de 0.4 a 0.5 a presión
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Claveteo
49
1.3.6.- PRUEBA A LOS CLAVOS
La prueba de los clavos para determinar la adhesión permisible se
realizan principalmente en clavos de sacrificio que son probados para la
falla por extracción o para el diseño de la adhesión requerida. Uno o dos
diseñadores franceses indicaron que se pueden realizar pruebas en clavos,
sin sacrificarlos para 125 a 150 % de la adhesión, aunque ésta no es una
práctica común en Europa. Todos los diseños están basados en valores de
extracción demostrados en pruebas de campo durante la construcción,
aunque la práctica francesa hace amplio uso de las relaciones entre los
resultados de las pruebas de los presurímetros y la adhesión clavo-suelo
en los pasos preliminares o iniciales de diseño.
La frecuencia de las pruebas varía dependiendo de la magnitud del
trabajo y la uniformidad del terreno. Típicamente, para un lugar
relativamente homogéneo, 3 a 5 % de los clavos son probados, donde se
requerirá el 3 % en trabajos más grandes (más de 100 clavos instalados) y
por lo menos el 5 % en trabajos más pequeños. Como mínimo, las
pruebas se realizan en las primeras etapas de la construcción del muro, y
otra vez cuando se presenten condiciones diferentes durante la ejecución.
Éstas se pueden realizar en el mismo nivel que está siendo excavado o
después que el siguiente nivel ha sido excavado.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 1 Claveteo
50
1.3.7.- INSPECCIÓN RECOMENDADA EN LA CONSTRUCCIÓN
El monitoreo de Calidad de la Seguridad / Control de Calidad,
incluye verificar lo siguiente:
v El trabajo se está ejecutando de acuerdo a los planes y las
especificaciones.
v Que no se han excedido las profundidades de excavación
admisibles.
v Los huecos taladrados no han colapsado.
v La protección contra la corrosión es la adecuada.
v El mortero, la instalación de barras, la malla y el concreto son
los adecuados.
v Las pruebas de extracción de los clavos cumplen con las
especificaciones.
Una parte esencial del proceso de Calidad de la Seguridad /
Control de Calidad es el monitoreo del material de excavación y
perforado, esto ayudara a hacer modificaciones si el material fuese
diferente al utilizado en el diseño.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 2.-
Modelo Experimental v Descripción del modelo v Relación caso real & caso a escala v Ensayos realizados
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 2. Modelo Experimental
52
2.- MODELO EXPERIMENTAL
2.1.-DESCRIPCIÓN DEL MODELO
v ENCOFRADO DE MADERA
Para la realización de las pruebas experimentales, se reparó el
cajón rectangular fabricado con encofrados de madera, reforzando con
puntales de madera de 5*10 cm, colocados en los laterales del cajón, para
evitar el pandeo al ser cargado, mientras que la parte posterior se apoyó a
la columna estructural y la cara frontal es removida para la posterior
colocación del acero de refuerzo.
Las dimensiones finales del cajón son las siguientes:
A = 0.75 m de ancho.
P = 0.75 m de profundidad.
H = 1.50 m de altura.
Obteniendo así una capacidad de 0.844 m3, sin embargo, el suelo
ensayado ocupa un volumen de 0.520 m3 del encofrado. (ver Figura 5).
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 2. Modelo Experimental
53
Fig. 5.- Dimensiones del encofrado utilizado.
v SUELO UTILIZADO
Se utilizó un suelo del tipo arena fina y mediana muy limosa
(derivada de esquistos cuarciticos meteorizados). De la región sureste del
área de Valle de Caracas, de los municipios Baruta y El Hatillo. Algunas
características propias de este suelo se pueden observar en el capítulo de
anexos de los ensayos preliminares realizados.
El peso total del suelo fue de 596 Kg. con una densidad húmeda de
1,576 Tn/m3 y 1,336 Tn/m3 de densidad seca, conseguida con
compactaciones por capas de 30 cm hasta llegar a los 90 cm y
determinada mediante el ensayo de densidad en sitio con el cono de
arena.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 2. Modelo Experimental
54
Para la compactación del suelo dentro del encofrado, se coloca la
cara frontal, formada por dos tapas de madera de 35*90 cm y una de
27*90 cm, mientras se colocaban y compactaban las capas de forma
manual, hasta los 25 cm, haciendo uso de un pisón de madera de 8.819
Kg. Que a una altura promedio de 30cm, proporciono una fuerza de
compactación de 265 Kg./cm2, luego dicha tapa fue removida al alcanzar
la altura deseada. Este proceso se repitió para cada ensayo, ya que al
final del primer ensayo, el suelo fue removido y vuelto a colocar, con el
fin de reproducir las condiciones originales lo más exacto posible.
Fotografía 1 .- Encofrado de madera cerrado para la
compactación del suelo
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 2. Modelo Experimental
55
La cara del talud es completamente vertical lo que representa un
talud con un ángulo de inclinación de 90 grados, siendo ésta la condición
más desfavorable en la realidad.
Fotografía 2.- Talud recién desencofrado.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 2. Modelo Experimental
56
v CONSIDERACIONES DE DISEÑO
Para la realización del modelo se consideraron diferentes variantes
de la técnica del claveteo, seleccionando la del tipo hincado (clavado),
por ser ésta muy económica y de gran facilidad desde el punto de vista
constructivo, aspectos realmente muy importantes a ser considerados en
toda obra civil, además de tener ventajas desde el punto de vista de la
realización práctica del ensayo, a diferencia de la del tipo taladrado o con
mortero que presentaba complicaciones para su simulación.
En el diseño se utilizaron los parámetros suministrados por la
Federal Highway Administration, FHWA; como son barras de acero
espaciadas de manera uniforme cada 12 cm, con una densidad de 2 por
m2 (a escala real) para un total de 36, de sección constante de diámetro,
una longitud de 70% de la altura del talud, una inclinación de 0 a 20
grados con respeto a la horizontal y sin ninguna cara estructural debido a
la suficiente cohesión que presenta el suelo.
Otro parámetro de diseño es el tres bolillo, el cual consiste en
colocar barras de acero cada 12cm centro a centro, intercalando las
distancias al borde del encofrado, es decir, la fila inicial es colocada a
7.5cm mientras que la segunda a 13.5cm y así sucesivamente presentando
una densidad de 1.5 a 2 por m2, lo especificado por la FHWA. (ver
Figura 6, 7, 8).
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 2. Modelo Experimental
57
Fig. a.- Patrón uniforme.
Fig. a.-Patrón tres bolillo.
Figura 6. Patrones de distribución de las barras de acero.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 2. Modelo Experimental
58
Fig. a.- Barras inclinadas 10° y 20°.
Fig. b.- Barras horizontales
Figura 7.- Diferentes inclinaciones de las barras.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 2. Modelo Experimental
59
Fig. a.- Cabillas 1/5"
Fig. b.- Cabillas de 3/8”.
Figura 8.- Diámetros estudiados.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 2. Modelo Experimental
60
v MEDICION DE LAS DEFORMACIONES
Para medir las deformaciones ocurridas en la cara del talud, se
utilizaron un total de 5 flexímetros con una apreciación de 0.001"
(milésimas de pulgadas) o 0.0025 cm, los cuales se distribuyeron en tres
filas y tres columnas. (ver Figura 9).
Flexímetros
Figura 9. Ubicación de los flexímetros en el frente del talud.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 2. Modelo Experimental
61
Fotografía 3 .- Ubicación de los flexímetros en el ensayo del talud.
v APLICACIÓN DE LA CARGA
Para simular el área de carga se utilizó una plancha de acero de 30
cm de lado y 18,127 Kg., colocado en el centro geométrico del encofrado
de madera a una distancia de 22.5 cm de separación tanto de la cara
anterior como de la posterior y a cada lado, el cual al ser cargado produjo
un empuje sobre el talud, generando así un bulbo de presión en el suelo
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 2. Modelo Experimental
62
que ocasionó un efecto de empuje lateral sobre la cara del talud. (ver
Figura 10).
Cara del talud
Puntal metálico
Tope del gato hidráulico
Plancha de acero
Fig. 10. Vista en planta de la zona de carga.
Para transmitir la carga a la plancha de acero, se colocó sobre éste
un gato hidráulico, el cual mediante el uso de un puntal metálico de 1.70
m de longitud apoyado a una viga estructural, generó la de sobrecarga
sobre el talud. (ver Fotografía 4)
La carga ejercida por el gato hidráulico, fue medida por un
manómetro calibrado con un rango de 0 a 2500 Kg. (ver fotografía 5)
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 2. Modelo Experimental
65
2.2.- RELACIÓN CASO REAL /MODELO A ESCALA
A modo de comparación se presenta la equivalencia entre el
modelo a escala ensayado durante el desarrollo experimental de la
investigación y lo representado en la realidad.
Se utilizó una escala 1:5 para la realización de los ensayos porque
ofrecía ventajas de tipo práctico.
Esto quiere decir que la inclinación y altura de 0.90 m del
encofrado representan en un talud real 4.50 m de altura y 90 grados de
pendiente, que lo clasifica como un talud de baja altura con pendiente
fuerte.
La longitud de los clavos de acero es de 70% de la altura es decir,
0.63 m lo que representa 3.15 m.
El diámetro de los clavos de acero utilizados es de 1/5" y 3/8”, lo
que equivale a 1" y 2” respectivamente.
La separación entre clavos fue de 12.0 cm de manera uniforme,
tanto vertical como horizontal, representando esto 0.60 metros, con el fin
de conseguir la densidad de clavos deseada por m2, esto es un total de 36
para 18 m2 y 33 para 16.5 m2 en el caso del modelo de tres bolillo.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 2. Modelo Experimental
66
Las barras se introdujeron en la masa de suelo clavados con el fin
de simular su colocación en un talud real. Utilizando solo cuando se
requería un martillo de goma para evitar perturbar la condición natural
del talud.
Todas las relaciones y equivalencias mencionadas anteriormente se
encuentran resumidas en el siguiente cuadro comparativo. (ver Tabla 4).
Tabla. 4. Cuadro comparativo entre las variables
VARIABLES DE COMIPARACION
MODELO A ESCALA
MODELO REAL
Altura total del talud 0.9 m 4.5 m
Angulo de inclinación del talud 90° 90°
Longitud de las barras 0.63 m 3.15 n
Diámetro de las barras 1/5” y 3/8”' 1” y 2”
Separación centro a centro de
las barras
12 cm 60 cm
Inclinación de las barras 0°/10°/20° 0°/10°/20°
Material de las barras
Cabillas de acero
de 1/5” y 3/8”
Cabillas de acero
de 1” y 2”
Forma de colocación Hincadas Hincadas
Escala 1:5
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 2. Modelo Experimental
67
2.3.- ENSAYOS REALIZADOS
El desarrollo experimental del trabajo especial de grado se realizó
con la finalidad de evaluar cual es la combinación de refuerzo más
optimó dentro de los parámetros estudiados (diámetro, inclinación y
distribución) para mejorar las condiciones de estabilidad de los taludes
mediante el método del claveteo.
Con este fin se llevaron a cabo un total de nueve (9) diferentes
ensayos, que consistieron en la aplicación de una carga vertical hasta la
falla, considerando la aparición de grietas y colapsos parciales
presentados antes de la falla final. El primero sin la colocación de las
barras de acero (clavos) y el resto claveteando la cara del talud.
Fotografía 6 .- Colapso natural del Modelo Patrón.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 2. Modelo Experimental
68
v TALUD NATURAL. ENSAYO 1. (Modelo Patrón).
Se utilizó el encofrado de madera descrito anteriormente, en donde
se colocó el suelo en capas de 30cm, compactándolas hasta llevarlas a
una altura de 25 cm con una densidad de 1.53gr/cm³, hasta completar
0.90m de altura.
Se removió la cara frontal del talud, se equipó la parte superior del
talud con la plancha de acero de 30 cm por 30 cm, sobre la que se colocó
el gato hidráulico y sobre este el puntal que se utilizó para transmitir la
carga. Posteriormente se ubicaron los flexímetros según esquema
presentado.
Se procedió a aplicar la carga de manera progresiva y
simultáneamente se tomaban lecturas de las deformaciones horizontales,
ocurridas en la cara libre causados por el aumento de la carga.
La carga que originó la falla del talud fue de 210Kg con una
deformación promedio de 1.835mm en la cara del talud, provocando el
colapso total del talud. (Ver fotografía 7).
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 2. Modelo Experimental
70
v TALUDES REFORZADOS CON BARRAS DE ACERO.
Se procedió siguiendo la descripción del ensayo anterior, con la
variante de que se reforzaron los taludes colocando barras de acero, de
1/5” y 3/8” de diámetro haciendo uso de una guía de madera para
asegurar las inclinaciones estudiadas 0º, 10º y 20º, para ambos casos;
resultando 6 ensayos con un patrón de distribución, que da paso al
claveteo de las barras a una distancia de 12cm centro a centro a partir de
7.5cm del borde del encofrado y 18cm por encima de la base, resultando
6 columnas y 6 filas, es decir, 36 barras. (ver fotografía 8).
Fotografía 8 .- Patrón de colocación uniforme.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 2. Modelo Experimental
71
Sin embargo, el patrón de claveteo presentó la variante en su
distribución, es decir, la primera, tercera y quinta fila mantuvieron su
separación origina, resultando 6 barras por fila, mientras que la segunda,
cuarta y sexta se colocaron a 13.5cm del borde del encofrado,
manteniendo los 12 cm centro a centro, resultando 5 barras por fila, con
un total de 33 barras. (Ver fotografía 9).
Seguidamente se instrumentó el talud con los flexímetros y equipo
para transmitir la carga; dando paso a las lecturas de las deformaciones
registradas por su aplicación e incremento.
La deformación promedio presentada por el ensayo del talud
natural fue tomada como parámetro de cálculo para la comparación de la
carga de falla en el resto de los ensayos.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 2 Modelo Experimental
Fotografía 4.- Detalle del equipo utilizado durante
los ensayos.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 2 Modelo Experimental
Fotografía 5.- Detalle del gato hidráulico, placa y
puntal de conexión.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 2 Modelo Experimental
Fotografía 9.- Patrón de distribución Tres-bolillo
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 2 Modelo Experimental
Fotografía 7 .- Ensayo del talud sin refuerzo.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 3.-
Resultados y Análisis de resultados
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 3 Resultados y Análisis de Resultados
74
3.- RESULTADOS
De los diferentes ensayos realizados sobre el modelo a escala, se
obtuvieron los siguientes resultados tabulados de forma global en este
capitulo; y expuestos dentro de los anexos de manera individual.
En el ensayo del modelo patrón (1), la aplicación de una carga de
210 Kg., produjo la falla del talud natural con una deformación
promedio de 1,855 mm, la cual sin previa aparición de grietas, provoco
su colapso total.
De la ejecución de los ensayos restantes, se obtuvo una serie de
deformaciones horizontales precedidas de un incremento de carga, la cual
dependiendo del ensayo provoco o no el colapso parcial y/o total del
talud.
Dentro de la ejecución de los ensayos y para posteriores análisis, se
tabularon algunas propiedades físicas como densidad en sitio , % de
humedad, etc.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 3 Resultados y Análisis de Resultados
75
Tabla . 5 .- Diferentes parámetros obtenidos dentro de la realización de
los ensayos.
Debido al incremento de la carga en los diferentes ensayos, se
generó sobre cada modelo una deformación horizontal por cada
flexímetro, que se tabularon para generar una deformación promedio, las
cuales se presentan tabuladas en conjunto para todos los ensayos
realizados.
Ensayo Descripción del ensayo Qfinal Esfuerzo Def_prom Den_hum Hum_sit
# φ Ángulo Patr_dist. Kg. Kg./cm2 mm. Gr/cm3 %
1 - - - 210 0,233 1,826 1,530 4,537
2 1/5” 0° Uniforme 1275 1,417 4,460 1,440 3,680
3 3/8” 0° Uniforme 1958 2,176 5,855 1,625 4,275
4 1/5” 10° Uniforme 1058 1,176 5,024 1,540 3,410
5 3/8” 10° Uniforme 960 1,067 9,266 1,595 4,865
6 1/5” 20° Uniforme 321 0,357 6,775 1,475 4,890
7 3/8” 20° Uniforme 1605 1,783 7,360 1,640 4,690
8 1/5” 0° Tresbolillo 338 0,376 2,529 1,700 3,900
9 3/8” 0° Tresbolillo 1725 1,917 5,647 1,640 5,365
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 3 Resultados y Análisis de Resultados
76
Lectura Promedio de los flexímetros (mm) Modelos claveteados
Modelo Patrón
Patrón uniforme Patrón Tresbolillo
Carga Aplicada
(Kg.)
φφ Angulo
1/5" 0°
3/8" 0°
1/5" 10°
3/8" 10°
1/5" 20°
3/8" 20°
1/5" 0°
3/8" 0°
Ensayos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
15 0,000 0,000 0,472 0,027 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 30 0,000 0,005 0,472 0,100 0,000 0,000 0,000 0,006 0,000 143 0,000 0,010 0,667 0,309 0,020 0,079 0,000 0,607 0,010 210 2,825 255 0,034 0,718 0,746 0,115 1,173 0,092 1,015 0,036 338 0,146 0,746 1,111 0,501 2,709 0,216 2,529 0,076 420 0,412 0,794 1,459 1,295 8,269 0,427 0,132 566 0,841 0,885 2,029 2,148 0,608 0,132 654 3,610 713 1,292 1,007 2,585 1,030 0,204 762 5,492 836 1,958 1,148 3,545 1,348 0,354 911 8,486 1,538 960 2,728 1,311 4,459 10,501 0,655 999 2,293
1058 4,053 1,411 5,933 2,732 0,972 1155 5,125 1,623 3,278 1,405 1275 4,460 1,868 4,218 1,772 1395 2,103 5,099 2,367 1500 2,509 6,354 3,331 1605 3,561 7,360 5,173 1725 3,908 5,647 1845 4,399 1958 5,133
Tabla 6 .- Deformaciones promedio de los diferentes ensayos.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 3 Resultados y Análisis de Resultados
77
Gráfico 1.- Carga aplicada & deformación promedio.
0
2
4
6
8
10
12
0 15 30 143 210 255 338 420 566 654 713 762 836 911 960 999 1058 1155 1275 1395 1500 1605 1725 1845 1958
Carga aplicada (Kgs)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Ens_1 Ens_2 Ens_3 Ens_4 Ens_5 Ens_6Ens_7 Ens_8 Ens_9
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 3 Resultados y Análisis de resultados
78
Como respuesta a la aplicación de carga, los taludes anunciaron su
posible colapso con un conjunto de grietas que se formaron en la cabeza
del talud previas al desmoronamiento parcial o total.
Las grietas mantuvieron un patrón de formación, salientes de la
placa con un ángulo aproximado de 45°, hacia la cara libre del talud.
Fotografía 10 .- Vista superior de tipo de falla
presentada el los ensayos
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 3 Resultados y Análisis de resultados
79
Fotografía 11.- Vista superior de falla formada.
Fotografía 12.- Vista superior de falla presentada.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 3 Resultados y Análisis de resultados
80
Fotografía 13.- Vista superior de tipo de falla presentada.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 3 Resultados y Análisis de resultados
81
Fotografía 14 .- Vista superior de falla formada durante el ensayo
Fotografía 15.- Asentamiento de la placa de distribución de carga,
posterior a el ensayo.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 3 Resultados y Análisis de Resultados
82
ANALISIS DE RESULTADOS
Tomando el parámetro de la deformación como factor de cálculo
para determinar la carga de falla de los ensayos restantes, se asocio el
valor a un intervalo formados por dos registros y se idealizó a los
extremos de una recta, permitiendo determinar la tabla de comparación.
Ensayo
#
Qfalla
(Kg.)
Qfinal
(Kg.)
Incremento
(%)
1 210 210 0
2 889 1275 507,14
3 1595 1958 832,38
4 626 1058 403,81
5 654 960 357,14
6 174 321 52,86
7 963 1605 664,29
8 292 338 60,95
9 1379 1725 721,43
Tabla 7.- Comparación de la carga de falla con
respecto a la carga final y % de incremento.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 3 Resultados y Análisis de Resultados
83
La tabla demuestra que independientemente del tipo de refuerzo
utilizado, se incrementa de manera considerable la capacidad de carga de
un talud claveteado con respecto a uno sin clavetear.
Siendo los tres mejores porcentajes de incremento los brindados
por el ensayo # 3 (3/8”- 0° - Uniforme), el ensayo # 9 (3/8” – 0° -
Tresbolillo), y el ensayo # 7 (3/8” – 20° - Uniforme); con un 832%,
721% y 664% respectivamente.
Dado que el desarrollo experimental se realizó variando tres
parámetros específicos, diámetro, inclinación, y patrón de distribución, se
compararan el % de incremento de carga y la deformación promedio por
cada parámetro.
% de Incremento Patrones
Uniforme Tresbolillo Diámetro
0° 10° 20° 0° 1/5” 507,14 403,81 52,86 60,95
3/8” 832,38 357,14 664,29 721,43
Tabla 8.- Relación diámetro /inclinación con respecto al % de
incremento.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 3 Resultados y Análisis de Resultados
84
Gráfico 2.- Relación diámetro /inclinación con respecto al %
de incremento.
Resultando para los ensayos con las barras horizontales y un
diámetro de 3/8”, en ambos patrones de distribución, el mayor % de
incremento de carga; seguido por el de las barras con 20° de inclinación y
mismo diámetro.
Para las barras de 1/5” se demuestra que con patrón uniforme y de
0-10 grados de inclinación resulta más eficiente.
507,14
403,81
52,86 60,95
832,38
357,14
664,29721,43
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0° 10° 20° 0°/Tresb
Inclinacion (grados)
% d
e in
crem
ento
1/5” 3/8”
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 3 Resultados y Análisis de Resultados
85
Deformación
Patrón de distribución
Uniforme Tresbolillo
Diámetro
0° 10° 20° 0°
1/5” 4,460 5,024 8,775 2,529
3/8” 3,855 9,266 7,360 5,647
Tabla 9.- Relación diámetro / inclinación con respecto a la deformación.
Gráfico 3.- Relación diámetro / inclinación con respecto a la
deformación.
4,465,024
6,775
2,529
3,855
9,266
7,36
5,647
0
1
23
4
5
6
7
89
10
0° 10° 20° 0°Inclinacion (grados)
% d
e In
crem
ento
1/5” 3/8”
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 3 Resultados y Análisis de Resultados
86
En la tabla relación diámetro / inclinación con respecto a la
deformación, en los ensayos donde se usaron las barras horizontales,
independiente del patrón de distribución y del diámetro, se obtuvo la
menor deformación.
Por lo tanto, se puede confirmar la hipótesis planteada por la
FHWA “...para muros casi verticales reforzados con clavos
prácticamente horizontales, el refuerzo por tensión es dominante y la
contribución de corte flexión es generalmente de segundo orden...” que
el refuerzo mas favorable en cualquier caso corresponde a las barras
horizontales con un diámetro de 3/8”.
Al estudiar la relación que existe entre el % de incremento de carga
y la deformación promedio, que se presentan en los ensayos más
eficientes (barras horizontales y ambos patrones). Se confirma que las
deformaciones son proporcional al incremento de carga, sin embargo se
presume la existencia de un límite de deformación por lo que el ensayo #
3 resulta tener menor deformación que el ensayo # 9 teniendo éste menor
incremento.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 3 Resultados y Análisis de Resultados
87
Ensayos Eficientes #
Incremento de carga (%)
Def. prom final (mm)
2 507,14 4,460
3 832,38 3,855
8 60,95 2,529
9 721,43 5,647
Tabla 10 .- Relación % de incremento con respecto a la deformación
promedio de los ensayos más eficientes.
Tomando los intervalos de acción de los parámetros estudiados, se
demuestra que los ensayos más eficientes arrojan valores intermedios a
estos rangos.
Parámetro Mínimo Máximo
Deformación 2,529 9,266
Densidad Húmeda 1,440 1,700
Humedad 3,410 5,365
Tabla 11.- Rangos de acción de los parámetros estudiados.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 3 Resultados y Análisis de Resultados
88
Ya que es evidente que la eficiencia del método, es modificada
por el % de humedad y la densidad en sitio húmeda, que están presentes a
la hora de realizar el ensayo; se analiza la combinación presentada con
respecto a estos factores, pues limitan las deformaciones horizontales y el
incremento de carga que se desarrolla en el talud, aunque estos están
regidos por el factor del error humano.
Ensayo
#
Incremento
(%)
Def.
Promedio
(mm)
Den. en sitio
hum.
Gr./cm3
% Hum.
1 0 1,826 1,530 4,537
2 507,14 4,460 1,440 3,680
3 832,38 3,855 1,625 4,275
4 403,81 5,024 1,540 3,410
5 357,14 9,266 1,595 4,865
6 52,86 6,775 1,475 4,890
7 664,29 7,360 1,640 4,690
8 60,95 2,529 1,700 3,900
9 721,43 5,647 1,640 5,365
Tabla 12.- Comparación del % de incremento de carga, deformación
promedio, % de humedad y densidad en sitio húmeda.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 3 Resultados y Análisis de Resultados
89
Dada la acción humana al momento de compactar el talud con el
pisón fabricado, a cierta altura y aplicando una fuerza dependiente del
hombre, genera una densidad variable. En esta tabla se demuestra que
existen errores humanos, tal es el caso del ensayo # 8 donde no se cumple
la relación lógica a mayor humedad, mayor densidad, ya que
probablemente, se le aplico mayor fuerza a la hora de compactar que al
resto de los ensayos, lo mismo sucede para la deformación (mayor
densidad, menor deformación) y para el incremento de carga (menor
deformación, mayor incremento de carga).
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capitulo 4.-
Conclusiones y Recomendaciones
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 4 . Conclusiones y Recomendaciones
91
CONCLUSIONES
Se confirmó de manera experimental que el método del claveteo
aumenta significativamente la estabilidad del talud, creando un intervalo
de incremento desde 52,86% a 832,38% con respecto al talud sin
refuerzo.
El diseño de taludes claveteados incluye generalmente el
espaciamiento, tamaño y longitud de los clavos así como el
recubrimiento de la cara. Estando su aplicación sujeta al criterio propio
del Ingeniero. Basado en la accesibilidad de los ensayos, se estudiaron
diversos parámetros, seleccionando diámetro, inclinación y patrón de
distribución.
Independientemente del diámetro (1/5”-3/8”), se demostró que la
inclinación más eficiente fue la colocación de barras horizontales en
cualquiera de los patrones estudiados (uniforme-tresbolillo), resultando
un incremento del 507,14%, 832,28% y 60,95%, 721,43%
respectivamente; sin menospreciar el resto de los ensayos, dado que
también resultaron eficiente aunque a menor escala, tal es el caso de las
barras 3/8”, con una inclinación de 20° en patrón uniforme que presentan
un 664,29% de incremento.
Por otra parte, se demostró que al reducir la proporción de acero,
por m2, la efectividad del método se ve afectada, tal como sucedió en los
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 4 . Conclusiones y Recomendaciones
92
ensayos donde al utilizar el menor diámetro (1/5”), resultó el menor % de
incremento de carga.
Desde el punto de vista económico, el claveteo es utilizado a nivel
de los métodos más convencionales de refuerzo, donde la selección
dependerá de las características del suelo, disponibilidad de equipos y
costos asociados, resultando en este aspecto favorecido el claveteo.
Sin embargo, existe la variante, dentro del método, de la
colocación de las barras, ya sea, hincadas, taladradas o con mortero, lo
cual afecta el aspecto económico.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 4 . Conclusiones y Recomendaciones
93
RECOMENDACIONES
Para continuar el desarrollo del estudio del refuerzo de taludes, se
recomienda particularmente tomar en cuenta los siguientes aspectos:
v Tomar en cuenta dentro del modelo a escala las dimensiones del
plato, para los ensayos de los taludes.
v La realización de modelos experimentales variando los métodos
de refuerzo tales como: pantallas atirantadas, micropilotes y
tierra armada. Para su posterior comparación con el método del
claveteo en cuanto a efectividad y costo / beneficio.
v La utilización de lubricantes en las caras internas del cajón, para
evitar la fricción y la contribución que genera a la resistencia del
suelo.
v Controlar las mediciones de asentamiento e inclinación
producida sobre la placa de distribución debido al incremento de
carga. Para analizar la conducta del suelo ante una estructura
externa sobre la corona del talud y la influencia de los clavos
dentro y fuera del área de incremento de presiones del plato.
v Verificar cuantitativamente la cantidad de cloruros que están
presente en el suelo, para conocer y prever el nivel de corrosión.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 4 . Conclusiones y Recomendaciones
94
v La longitud de los clavos puede variar en el rango del 60 al 80%
de la altura del muro de manera uniforme. Realizar ensayos
variando la longitud de clavos, para observar su
comportamiento.
v Estudiar el efecto de los empujes laterales.
v Utilizando el patrón tresbolillo, profundizar el ensayo con barras
a diferentes inclinaciones. Para determinar su modelo mas
eficiente.
v Buscar información actual acerca de investigaciones, tendencias,
materiales novedosos y programas de computación para el
cálculo de taludes claveteados.
v Utilizar diferentes tipos de suelo (arcillas, limos, gravas), para
estudiar la distintas conductas del método ante esta variante.
Tomando en cuenta que para variar dimensiones o altura del talud
se debe buscar el mismo tipo de suelo para mantener las condiciones y
características originales, se recomienda:
v Variar las dimensiones del cajón para así conocer el
comportamiento del método cuando la carga es aplicada fuera de
la zona efectiva de los clavos.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Capítulo 4 . Conclusiones y Recomendaciones
95
v Aumentar la altura del talud y variar de forma decreciente las
longitudes de las barras para evaluar la conducta de los clavos
cercanos al pie del talud con el fin de optimizar los costos.
v Diseñar un cajón a la intemperie y realizar un ensayo con barras
de refuerzo con la finalidad de analizar los efectos ambientales
sobre el suelo a largo plazo.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
ANEXOS
ÍNDICE DE ANEXOS Anexos Pág.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
1.-Ensayos preliminares.
1.- Granulométrico 1
2.- Gravedad específica 2
3.- Límites de Consistencia 3
4.- Densidad en sitio (Arena de Ottawa) 4
5.- Compactación 5
6.- Calibración del gato hidráulico 6
7.- Corte directo 7
8.- Cualitativo de cloruros 12
9.- Densidad relativa 13
2.- Resultados particulares
1.- Talud natural
1.1.- Resultados generales 14
1.2.- Resultados promediados 15
1.3.- Densidad en sitio 16
2.- Talud c/refuerzo 1/5” - 0° - Uniforme
2.1.- Resultados generales 17
2.2.- Resultados promediados 18
2.3.- Densidad en sitio 19
3.- Talud c/refuerzo 3/8” - 0° - Uniforme
3.1.- Resultados generales 20
3.2.- Resultados promediados 21
3.3.- Densidad en sitio 22
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
4.- Talud c/refuerzo 1/5” - 10° - Uniforme
4.1.- Resultados generales 23
4.2.- Resultados promediados 24
4.3.- Densidad en sitio 25
5.- Talud c/refuerzo 3/8” - 10° - Uniforme
5.1.- Resultados generales 26
5.2.- Resultados promediados 27
5.3.- Densidad en sitio 28
6.- Talud c/refuerzo 1/5” - 20° - Uniforme
6.1.- Resultados generales 29
6.2.- Resultados promediados 30
6.3.- Densidad en sitio 31
7.- Talud c/refuerzo 3/8” - 20° - Uniforme
7.1.- Resultados generales 32
7.2.- Resultados promediados 33
7.3.- Densidad en sitio 34
8.- Talud c/refuerzo 1/5” - 0° - Tresbolillo
8.1.- Resultados generales 35
8.2.- Resultados promediados 36
8.3.- Densidad en sitio 37
9.- Talud c/refuerzo 3/8” - 0° - Tresbolillo
9.1.- Resultados generales 38
9.2.- Resultados promediados 39
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
9.3.- Densidad en sitio 40
Manómetro vs Carga aplicada.
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000
Lectura del manómetro (Lbs).
Car
ga
aplic
ada
(Kg
s).
Lectura del Lectura de la CargaManómetro Máquina aplicada
(lbs) (# de div.) (Kgs.)A B Promedio
0 0 0 0 0500 2 2 2 30
1000 17 17 17 2551500 25 31 28 4202000 48 47 48 7132500 64 64 64 9603000 77 77 77 11553500 93 93 93 13954000 106 108 107 16054500 122 124 123 18455000 137 139 138 20705500 151 153 152 22806000 167 167 167 2505
CALIBRACIÓN DEL GATO HIDRÁULICO
Carga aplicada vs lectura del manómetro
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
020
040
060
080
010
0012
0014
0016
0018
0020
0022
0024
0026
0028
0030
0032
0034
0036
0038
0040
0042
0044
0046
0048
0050
0052
0054
0056
0058
0060
00
Lectura del manómetro
Car
ga
aplic
ada
CALIBRACIÓN DEL GATO HIDRÁULICO
Lectura del Carga Factor Lectura del CargaManómetro aplicada incremento Manómetro aplicada promedio
(lbs) (Kgs.) parcial (lbs) (Kgs.)
0 0 - 0 0 0 0500 30 6 100 6 50 3
1000 255 45 200 12 150 91500 420 33 300 18 250 152000 713 59 400 24 350 212500 960 50 500 30 450 273000 1155 39 600 75 550 533500 1395 48 700 120 650 984000 1605 42 800 165 750 1434500 1845 48 900 210 850 1885000 2070 45 1000 255 950 2335500 2280 42 1100 288 1050 2726000 2505 45 1200 321 1150 305
1300 354 1250 3381400 387 1350 3711500 420 1450 4041600 479 1550 4491700 537 1650 5081800 596 1750 5661900 654 1850 6252000 713 1950 6832100 762 2050 7372200 812 2150 7872300 861 2250 8362400 911 2350 8862500 960 2450 9352600 999 2550 9802700 1038 2650 10192800 1077 2750 10582900 1116 2850 10973000 1155 2950 11363100 1203 3050 11793200 1251 3150 12273300 1299 3250 12753400 1347 3350 13233500 1395 3450 13713600 1437 3550 14163700 1479 3650 14583800 1521 3750 15003900 1563 3850 15424000 1605 3950 15844100 1653 4050 16294200 1701 4150 16774300 1749 4250 17254400 1797 4350 17734500 1845 4450 18214600 1890 4550 18684700 1935 4650 19134800 1980 4750 19584900 2025 4850 20035000 2070 4950 20485100 2112 5050 20915200 2154 5150 21335300 2196 5250 21755400 2238 5350 22175500 2280 5450 22595600 2325 5550 23035700 2370 5650 23485800 2415 5750 23935900 2460 5850 24386000 2505 5950 2483
Ensayo de Compactación
Método de compactación:Molde: Peso (gr.): 4297 Cálculo de humedad (peso en gramos)
Volumen (cm3): 945 Densidad Humedad Molde + Peso suelo Densidad Envase Tara Envase + Envase + Agua Suelo Humedad seca de
suelo comp. compactado húmeda Nro Envase suelo suelo confinada seco % gr./cm3 Saturaciónhúmedo gr. húmedo gr. (gr./cm3) gr. húmedo seco gr. gr.
6073 1776 1.88 37 48.10 206.50 194.60 11.90 146.50 8.12 1.74 20.63
6159 1862 1.97 173 33.90 191.60 176.60 15.00 142.70 10.51 1.78 19.19
6274 1977 2.09 76 50.60 219.80 197.00 22.80 146.40 15.57 1.81 18.34
6210 1913 2.02 174 33.10 206.90 181.20 25.70 148.10 17.35 1.72 21.07
23.00
Humedad Óptima %: 15.57 Densidad Máxima Seca (Kg/cm3): 1.815
Curva de saturación: Gravedad específica (Gs): 2.71
1.70
1.72
1.74
1.76
1.78
1.80
1.82
3.00 8.00 13.00 18.00 23.00 28.00
Humedad en % (W)
Den
sid
ad s
eca
en g
r./c
m3
%W Wsat
Ensayo de corte directo. Consolidado - Drenado
Datos de la caja de corte:Largo: 5.08 cm
Ancho: 5.08 cm Esfuerzo vertical: (s) 0.5 Kg/cm2Área: 25.81 cm2 1.0 Kg/cm2
Profundidad: (X) 4.20 cm 2.0 Kg/cm2Espesor bloque de carga: (Y) 2.39 cm
Constante del anillo: 0.139 Kg/div
I.- Ensayo. Esfuerzo: 0,5 Kg/cm2 Peso de la muestra: 79.5 gr
Altura de la muestra: (Z) 0.3280.350.32 0.330.32
Volumen de la muestra: 55.213X-Y+Z 2.14
Peso especifico: (g)=peso/vol 1.4399 gr/cm3
Para el esfuerzo de 0,5kg/cm2 debo tener un peso de 1,61kg.P: 12.903
Por relación de palanca: 8:1 P: 1.6129
2.- Ensayo. Esfuerzo: 1,0 Kg/cm2 Peso de la muestra: 84.5 gr
Altura de la muestra: (Z) 0.4410.4800.410 0.450.450
Volumen de la muestra: 58.2X-Y+Z 2.26
Peso especifico: (g)=peso/vol 1.4519 gr/cm3
Para el esfuerzo de 0,5kg/cm2 debo tener un peso de 3,23 kg.P: 25.806
Por relación de palanca: 8:1 P: 3.2258
3.- Ensayo. Esfuerzo: 2,0 Kg/cm2 Peso de la muestra: 86.7 gr
Altura de la muestra: (Z) 0.4000.3500.411 0.420.500
Volumen de la muestra: 57.43X-Y+Z 2.23
Peso especifico: (g)=peso/vol 1.5098 gr/cm3
Para el esfuerzo de 0,5kg/cm2 debo tener un peso de 6,45 kg.P: 51.613
Por relación de palanca: 8:1 P: 6.4516
1.- Ensayo. Esfuerzo: 0,5Kg/cm2
Desplazamiento Desplazamiento Lec. Dial Fuerza horiz. t (Kg/cm2) t/shorizontal horizontal de fuerza aplicada Esfuerzo(in*10¨-3) (%) horizontal (Kg) cortante
10 0.5 34 4.726 0.183 0.36620 1 43 5.977 0.232 0.46330 1.5 50 6.95 0.269 0.53940 2 53 7.367 0.285 0.57150 2.5 56 7.784 0.302 0.60360 3 59 8.201 0.318 0.63670 3.5 62 8.618 0.334 0.66880 4 64 8.896 0.345 0.68990 4.5 66 9.174 0.355 0.711
100 5 68 9.452 0.366 0.733110 5.5 70 9.73 0.377 0.754120 6 72 10.008 0.388 0.776130 6.5 74 10.286 0.399 0.797140 7 76 10.564 0.409 0.819150 7.5 77 10.703 0.415 0.829160 8 78 10.842 0.420 0.840170 8.5 79 10.981 0.426 0.851180 9 80 11.12 0.431 0.862190 9.5 79 10.981 0.426 0.851200 10 80 11.12 0.431 0.862210 10.5 81 11.259 0.436 0.873220 11 80 11.12 0.431 0.862230 11.5 81 11.259 0.436 0.873
Desplazamiento horizontal:in/cm 0.53 cm0,53/5,08*100 (%) 10.5 %
Fuerza horizontal aplicada: (Kg) 11.259 KgK*lect
Esfuerzo cortante (Tao): Fh/Am 0.436 Kg/cm2
2.- Ensayo. Esfuerzo: 1,0 Kg/cm2
DesplazamientoDesplazamiento Lec. Dial Fuerza horiz.t (Kg/cm2) t/shorizontal horizontal de fuerza aplicada Esfuerzo(in*10¨-3) (%) horizontal (Kg) cortante
10 0.5 60 8.34 0.323 0.64620 1 72 10.008 0.388 0.77630 1.5 82 11.398 0.442 0.88340 2 90 12.51 0.485 0.97050 2.5 97 13.483 0.522 1.04560 3 104 14.456 0.560 1.12070 3.5 110 15.29 0.592 1.18580 4 112 15.568 0.603 1.20790 4.5 114 15.846 0.614 1.228
100 5 116 16.124 0.625 1.250110 5.5 117 16.263 0.630 1.260120 6 120 16.68 0.646 1.293130 6.5 125 17.375 0.673 1.347140 7 128 17.792 0.689 1.379150 7.5 130 18.07 0.700 1.400160 8 132 18.348 0.711 1.422170 8.5 134 18.626 0.722 1.444180 9 136 18.904 0.733 1.465190 9.5 138 19.182 0.743 1.487200 10 140 19.46 0.754 1.508210 10.5 141 19.599 0.759 1.519220 11 142 19.738 0.765 1.530230 11.5 144 20.016 0.776 1.551240 12 145 20.155 0.781 1.562250 12.5 146 20.294 0.786 1.573260 13 147 20.433 0.792 1.584270 13.5 147 20.433 0.792 1.584280 14 147 20.433 0.792 1.584
Desplazamiento horizontal:in/cm 0.66 cm0,53/5,08*100 (%) 13 %
Fuerza horizontal aplicada: (Kg) 20.433 KgK*lect
Esfuerzo cortante (Tao): Fh/Am 0.792 Kg/cm2
3.- Ensayo Esfuerzo: 2,0 Kg/cm2
Desplazamiento Desplazamiento Lec. Dial Fuerza horiz. t (Kg/cm2) t/shorizontal horizontal de fuerza aplicada Esfuerzo(in*10¨-3) (%) horizontal (Kg) cortante
10 0.5 88 12.232 0.474 0.94820 1 114 15.846 0.614 1.22830 1.5 130 18.07 0.700 1.40040 2 143 19.877 0.770 1.54050 2.5 156 21.684 0.840 1.68160 3 166 23.074 0.894 1.78870 3.5 177 24.603 0.953 1.90780 4 184 25.576 0.991 1.98290 4.5 193 26.827 1.040 2.079
100 5 199 27.661 1.072 2.144110 5.5 206 28.634 1.110 2.219120 6 211 29.329 1.137 2.273130 6.5 217 30.163 1.169 2.338140 7 222 30.858 1.196 2.391150 7.5 228 31.692 1.228 2.456160 8 234 32.526 1.260 2.521170 8.5 239 33.221 1.287 2.575180 9 245 34.055 1.320 2.639190 9.5 248 34.472 1.336 2.672200 10 252 35.028 1.357 2.715210 10.5 255 35.445 1.373 2.747220 11 257 35.723 1.384 2.769230 11.5 262 36.418 1.411 2.822240 12 263 36.557 1.417 2.833250 12.5 264 36.696 1.422 2.844260 13 266 36.974 1.433 2.865270 13.5 268 37.252 1.444 2.887280 14 271 37.669 1.460 2.919
Desplazamiento horizontal:in/cm 0.71 cm0,53/5,08*100 (%) 14 %
Fuerza horizontal aplicada: (Kg) 37.669 KgK*lect
Esfuerzo cortante (Tao): Fh/Am 1.460 Kg/cm2
Esfuerzo Esfuerzo cortante (Tao): Fh/Am (Kg/cm2)0.5 0.44501 0.80762 1.4889
Ensayo de corte directo
0.0000
0.3000
0.6000
0.9000
1.2000
1.5000
1.8000
0 0.5 1 1.5 2 2.5
Esfuerzo (sigma)
Esf
uer
zo (
tao
)
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD RELATIVA.
Datos del envase:Peso: 2.71 Kg.
Volumen: 7280 cm3.
1.- Peso del envase + suelo: 11.419 Kg.
Peso unitario del suelo suelto. 1.20 Kg/cm3
2.- Peso del envase + suelo: 11.421 Kg.
Peso unitario del suelo suelto. 1.20 Kg/cm3
Indice de Densidad relativa : IDR
emax-e emax: Relación de vacios máximos.
emax-emin emin: Relación de vacios mínimos.
e: Relación de vacios en sitios.
e: Gs -1 emax: Gs -1
γd Puss
emin: Gs -1 Puss: Gs
Dms 1+(Hum/100)
Gs: Gravedad especifica.
γd: Peso unitario seco.Dms: Densidad máxima seca.Puss: Peso unitario ssuelo humedo.
Peso del Envase + Suelo HúmedoA.- 11328grB.- 11250grã=Peso del Envase + Suelo Hum - Peso Envase ãa 8,618.00 gr
ãb 8,540.00 grPeso unitario del Suelo Suelto Húmedo = ã / Volumen 1.184 gr/cm3
1.173 gr/cm3Promedio 1.178 gr/cm3
Envase # Peso Peso env + Peso env + Cantidad Peso %Envase suelo hum suelo seco agua Seco Humedad
(gr) (gr) (gr) (gr) (gr)57 33.90 183.50 178.50 5.00 144.60 3.458
434 36.10 200.00 193.60 6.40 157.50 4.063
Promedio Humedad 3.761 %
P.U.Sseco: PUS/(1+(Hum/100)) 1.136 gr/cm3
Ensayo. Humedad Peso unitario emáx emín Densidad e Densidad # % suelto seca Relativa1 3.761 1.136 1.386 0.489 1.463 0.852 59.472 3.761 1.136 1.386 0.489 1.495 0.813 63.903 3.761 1.136 1.386 0.489 1.152 1.352 3.705 3.761 1.136 1.386 0.489 1.565 0.732 72.946 3.761 1.136 1.386 0.489 1.405 0.929 50.947 3.761 1.136 1.386 0.489 1.390 0.950 48.628 3.761 1.136 1.386 0.489 1.560 0.737 72.329 3.761 1.136 1.386 0.489 1.635 0.657 81.21
10 3.761 1.136 1.386 0.489 1.555 0.743 71.70
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD RELATIVA
Ensayo Nro: 1Título: Talud sin refuerzo, suelo natural.
Carga Lectura de Flexímetros (mm)Aplicada (Kg) 1 2 3 4 5
0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00030 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000210 2.375 3.000 2.450 1.300 0.005
Carga aplicada: 210 Kg. Esfuerzo: 0.233 Kg/cm2
0.00.51.01.52.02.53.03.5
0 30 210
Carga aplicada (Kg)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Flex_1 Flex_2 Flex_3 Flex_4 Flex_5
Carga Aplicada (Kg)
030210
Deformaciones Promedio
1.826
Lectura Promedio de los Flexímetros (mm)
0.0000.000
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
0 30 210Carga aplicada (Kg)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Obra: Trabajo Especial de Grado
ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD
PROFUNDIDAD RECIPIENTEPESO
RECIPIENTE (GR)
PESO RECIP. + SUELO HUMEDO
PESO RECIP. + SUELO SECO
PESO AGUA
PESO SUELO SECO
% HUMEDAD
57 33.90 286.00 281.50 4.50 247.60 1.82
18-E 35.70 333.10 329.60 3.50 293.90 1.19
173 33.90 271.00 267.80 3.20 233.90 1.37
53 52.90 253.10 251.20 1.90 198.30 0.96
37 48.10 235.10 233.30 1.80 185.20 0.97
59 43.60 278.30 276.30 2.00 232.70 0.86
76 50.60 297.20 295.60 1.60 245.00 0.65
434 36.10 231.30 230.00 1.30 193.90 0.67
174 33.10 254.70 253.40 1.30 220.30 0.59
A
B
C
MUESTRA#
PICNOMETROPESO
PICNOMETRO
PESO PICN. + MUESTRA
SECA
PESO PICN. LLENO DE AGUA
A TEMP. T + MUESTRA
TEMPERATURAPESO PICN. LLENO DE
AGUATEMPERATURA
A 18 96.90 238.00 434.80 28°C 345.70 23°C
B 111 114.20 229.90 435.60 28°C 362.70 23°C
C 14 97.90 234.10 432.60 28°C 346.60 23°C
Gs= Ws/(Ws+W2-W3)
Ws= peso neto del suelo secoW2= peso del picnometro lleno de agua a la temperatura de ensayo ( T = 28°C)W3= peso del picnometro con muestra y lleno de agua a la temperatura T
W2= YwTx(Wa-Wb)/YwTa + Wb
Yw28°C = 0.99626Yw23°C = 0.99756
PICNOMETRO W2 GsA 345.38 2.73B 362.38 2.7C 346.28 2.71
CALIBRACION DEL PICNOMETRO A LA TEMPERATURA DEL ENSAYO
TARA ENVASE
TARA + SUELO
HUMEDO
TARA + SUELO SECO
AGUASUELO SECO
25 2 15.40 47.80 41.40 6.40 26.00 24.62 24.62 LL % = 24.67
28 375 15.20 45.80 39.80 6.00 24.60 24.40 24.73 LP % = 21.10
LP 44 15.30 57.20 49.90 7.30 34.60 21.10 IP % = 3.57
20 247 15.90 41.30 35.80 5.50 19.90 27.64 26.92 LL % = 27.13
26 13 11.10 42.90 36.10 6.80 25.00 27.20 27.34 LP % = 22.58
LP 300 15.20 38.00 33.80 4.20 18.60 22.58 IP % = 4.55
20 3 13.00 49.40 42.00 7.40 29.00 25.52 24.85 LL % = 25.80
30 1 11.60 38.60 33.00 5.60 21.40 26.17 26.74 LP % = 20.53
LP 37 15.00 33.20 30.10 3.10 15.10 20.53 IP % = 5.27
RESULTADOS FINALES
(LL) LIMITE
LIQUIDO %
W HUMEDAD
%
PESO EN GRAMOS
PROF.N° DE LAB.
N° DE GOLPES EN
EL PLATILLO
ENVASE N°
A
B
C
18-E
59
434
TAMIZ
MUESTRAPESO
TOTALPESO
RETENIDO%
PESO RETENIDO
%PESO
RETENIDO%
PESO RETENIDO
%PESO
RETENIDO%
PESO PASA 200
%
1.15 5.81 15.99 5.99 20.99 50.07
98.85 93.04 77.05 71.06 50.07 0
13.23 6.32 15.49 6.52 18.63 40.72
86.77 80.45 64.96 59.34 40.72 0
9.88 8.16 17.84 6.08 17.92 40.12
90.12 81.96 64.12 58.04 40.12 0
PASA 200
117.1
75.4
98.3
A - 173
B - 37
C - 76
2.7
24.5
24.2
233.9
185.2
245 43.7
13.6
11.7
20 43.9
14
10.4
14.9
N° 100
49.1
34.5
37.4
28.7
N° 4 N° 10 N° 40 N° 60
Ensayo Nro 4Título: Talud con refuerzo de 1/5" a 10º de inclinación
Carga Lectura de Flexímetros (mm)Aplicada (Kg) 1 2 3 4 5
0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
15 0.051 0.025 0.000 0.000 0.006
30 0.305 0.076 0.000 0.000 0.012
143 0.711 0.432 0.000 0.051 0.035
255 1.397 1.041 0.127 0.127 0.104
338 2.159 1.600 0.229 0.229 0.134
420 2.591 2.184 0.381 0.381 0.176
566 3.454 3.048 0.660 0.584 0.240
713 4.089 3.861 0.940 0.965 0.307
836 5.461 5.004 1.651 1.397 0.421960 6.604 6.096 2.413 1.930 0.525
1058 8.407 8.077 4.572 3.556 0.505
Carga aplicada: 1058 Kg.
Esfuerzo: 1.176 Kg/cm2
0
2
4
6
8
10
0 15 30 143
255
338
420
566
713
836
960
1058
Carga aplicada (Kg)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Flex_1 Flex_2 Flex_3 Flex_4 Flex_5
Carga Lectura promedio deAplicada (Kg) los Flexímetros (mm)
0 0.00015 0.01630 0.079
143 0.246255 0.559338 0.870420 1.143566 1.597713 2.032836 2.787960 3.5141058 5.0241155
Deformaciones Promedio.
0
1
2
3
4
5
6
0 15 30 143 255 338 420 566 713 836 960 1058
Carga aplicada (Kg)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Ensayo Nro 5Título: Talud con refuerzo de 3/8" a 10° de inclinación.
Carga Lecturas de Flexímetros (mm)Aplicada (Kg) 1 2 3 4 5
0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
15 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
30 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
143 0.076 0.000 0.025 0.000 0.000
255 0.229 0.152 0.051 0.051 0.009
338 0.762 0.686 0.254 0.305 0.050
* 420 1.905 1.854 0.635 0.762 0.132
1 566 3.048 3.480 1.067 1.448 0.170
654 6.858 5.080 1.524 2.159 0.243
762 9.093 8.001 2.540 3.404 0.442* 911 12.954 11.938 6.502 5.258 0.578
960 16.231 14.630 7.976 6.807 0.686
1058
Carga aplicada: 960 Kg * Aparición de grietas
Esfuerzo: 1.067 Kg/cm2 1.- Colapso parcial.
No tuvo colapso total.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 15 30 143 255 338 420 566 654 762 911 960 1058
Carga aplicada (Kg)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Flex_1 Flex_2 Flex_3 Flex_4 Flex_5
Carga Lectura promedio deAplicada (Kg) los Flexímetros (mm)
0 0.00015 0.00030 0.000
143 0.020255 0.098338 0.411420 1.058566 1.842654 3.173762 4.696911 7.446960 9.266
1058
Deformaciones promedio
0
2
4
6
8
10
0 15 30 143 255 338 420 566 654 762 911 960 1058
Carga aplicada (Kg)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Ensayo Nro 7Título: Talud con refuerzo de 3/8" a 20º de inclinación
Carga Lecturas de Flexímetros (mm)Aplicada (Kg) 1 2 3 4 5
0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00015 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00030 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000143 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000255 0.203 0.152 0.025 0.000 0.008338 0.356 0.406 0.076 0.051 0.019420 0.635 0.762 0.178 0.102 0.046566 0.889 1.118 0.203 0.178 0.065713 1.499 1.727 0.381 0.254 0.129836 1.930 2.184 0.533 0.381 0.171911 1.981 2.565 0.584 0.508 0.205
* 999 3.048 3.658 0.838 0.660 0.3261058 3.683 4.318 0.965 0.813 0.3881155 4.699 5.486 1.168 1.067 0.3971275 5.969 7.747 1.549 1.422 0.4401395 7.239 9.246 1.854 1.575 0.5581500 8.382 11.303 3.124 2.083 0.688
1 1605 11.303 11.379 3.886 2.540 0.7691725
Carga aplicada: 1605 Kg/cm2. * Aparición de grietasEsfuerzo: 1.783 Kg/cm2 1.- Desmoronamiento parcial.
No tuvo colapso total.
0
2
4
6
8
10
12
0 30 255
420
713
911
1058
1275
1500
1725
Carga aplicada (Kgs)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Flex_1 Flex_2 Flex_3 Flex_4 Flex_5
Lecturas Lectura promedio deManómetro los Flexímetros (mm)
0 0.00015 0.00030 0.000
143 0.000255 0.092338 0.216420 0.427566 0.608713 1.030836 1.348911 1.538999 2.293
1058 2.7321155 3.2781275 4.2181395 5.0991500 6.3541605 7.360
Deformaciones Promedio
0
1
2
3
4
5
6
7
8
15 30 143
255
338
420
566
713
836
911
999
1058
1155
1275
1395
1500
1605
Carga aplicada (Kgs)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Ensayo Nro: 6Título: Talud con refuerzo de 1/5" a 20º de inclinación
Carga Lecturas de Flexímetros (mm)Aplicada (Kg) 1 2 3 4 5
0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00015 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00030 0.000 0.203 0.000 0.000 0.019143 0.965 1.829 0.711 0.660 0.170255 3.683 1.981 3.150 2.032 0.270321 8.331 8.331 9.652 6.731 0.830
Carga aplicada: 321 Kg/cm2. * Aparición de grietasEsfuerzo: 0.357 Kg/cm2 1.- Desmoronamiento parcial.
No tuvo colapso total.
0
2
4
6
8
10
12
0 15 30 143 255 321
Carga aplicada (Kgs)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Flex_1 Flex_2 Flex_3 Flex_4 Flex_5
Carga Lectura promedio deAplicada (Kg) los Flexímetros (mm)
0 0.00015 0.00030 0.044143 0.867255 2.223321 6.775
Deformaciones Promedio
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 15 30 143 255 321
Carga aplicada (Kgs)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Ensayo Nro 2Título: Talud con refuerzo de 1/5" horizontales.
Carga Lecturas de Flexímetros (mm)Aplicada (Kg) 1 2 3 4 5
0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00015 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00030 0.025 0.000 0.000 0.000 0.000
143 0.025 0.025 0.000 0.000 0.000255 0.025 0.102 0.000 0.025 0.002338 0.152 0.229 0.025 0.102 0.022420 0.508 0.508 0.203 0.203 0.064566 1.270 0.965 0.356 0.483 0.113713 1.981 1.295 0.711 0.762 0.171836 2.997 1.854 1.270 1.168 0.250
* 960 3.886 2.667 2.032 1.626 0.3431058 5.563 3.810 3.683 2.540 0.4671155 6.756 5.309 4.826 3.683 0.5051275 8.509 7.569 6.223
Carga aplicada: 1275 Kg. * Aparición de grietasEsfuerzo: 1.417 Kg/cm2 1.- Desmoronamiento parcial.
No tuvo colapso total.
0
2
4
6
8
10
0 15 30 143
255
338
420
566
713
836
960
1058
1155
1275
Carga aplicada (Kgs)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Flex_1 Flex_2 Flex_3 Flex_4 Flex_5
Lecturas Lectura promedio deManómetro los Flexímetros (mm)
0 0.00015 0.00030 0.005
143 0.010255 0.031338 0.106420 0.297566 0.637713 0.984836 1.508960 2.1111058 3.2131155 4.2161275 4.460
Deformaciones Promedio
0
1
2
3
4
5
0 15 30 143 255 338 420 566 713 836 960 1058 1155 1275
Carga aplicada (Kgs)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Ensayo Nro 8Título: Talud con refuerzo de 1/5" horizontales en tresbolillo.
Carga Lecturas de Flexímetros (mm)Aplicada (Kg) 1 2 3 4 5
0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00015 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00030 0.000 0.000 0.000 0.025 0.004143 0.965 1.016 0.533 0.483 0.039
* 255 1.499 1.651 0.991 0.889 0.044*1 338 4.191 3.556 1.829 2.667 0.404
Carga aplicada: 338 Kg/cm2. * Aparición de grietas Esfuerzo: 0.376 Kg/cm2 1.- Desmoronamiento parcial.
No tuvo colapso total.
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
0 15 30 143 255 338
Carga aplicada (Kgs)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Flex_1 Flex_2 Flex_3 Flex_4 Flex_5
Lecturas Lectura promedio deManómetro los flexímetros (mm)
0 0.00015 0.00030 0.006
143 0.607255 1.015338 2.529
Deformaciones Promedio
0
1
2
3
0 15 30 143 255 338
Carga aplicada (Kgs)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Ensayo Nro 9Título: Talud con refuerzo de 3/8" horizontales en tresbolillo.
Carga Lecturas de Flexímetros (mm)Aplicada (Kg) 1 2 3 4 5
0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
15 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
30 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
143 0.051 0.000 0.000 0.000 0.000
255 0.127 0.051 0.000 0.000 0.000
338 0.203 0.178 0.000 0.000 0.000
420 0.305 0.305 0.051 0.000 0.000
566 0.305 0.305 0.051 0.000 0.000
713 0.432 0.432 0.127 0.000 0.030
836 0.660 0.711 0.203 0.127 0.070960 1.092 1.143 0.432 0.457 0.150
1058 1.727 1.499 0.660 0.762 0.210
1155 2.184 2.108 1.143 1.270 0.320
* 1275 2.997 2.489 1.651 1.397 0.325
1395 3.810 3.124 2.337 2.235 0.328
1500 4.953 4.140 3.505 3.556 0.502
1605 7.722 5.664 5.461 6.096 0.924
1725 10.922 7.747 8.230 1.338
Carga aplicada: 1725 Kg. * Aparición de grietas
Esfuerzo: 1.917 Kg/cm2 1.- Desmoronamiento parcial.
No tuvo colapso total.
0
2
4
6
8
10
12
0 15 30 143
255
338
420
566
713
836
960
1058
1155
1275
1395
1500
1605
1725
Carga aplicada (Kgs)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Flex-1 Flex_2 Flex_3 Flex_4 Flex_5
Lecturas Lectura promedio deManómetro los Flexímetros (mm)
0 0.00015 0.00030 0.000143 0.010255 0.036338 0.076420 0.132566 0.132713 0.204836 0.354960 0.655
1058 0.9721155 1.4051275 1.7721395 2.3671500 3.3311605 5.1731725 5.647
Deformaciones Promedio
0
1
2
3
4
5
6
0 30 255
420
713
960
1155
1395
1605
Carga aplicada (Kgs)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Ensayo Nro 3Título: Talud con refuerzo de 3/8" horizontales.
Carga Lecturas de Flexímetros (mm)Aplicada (Kg) 1 2 3 4 5
0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00015 2.362 0.000 0.000 0.000 0.00030 2.362 0.000 0.000 0.000 0.000143 2.362 0.102 0.000 0.000 0.087255 2.362 0.127 0.000 0.229 0.087338 2.362 0.178 0.000 0.229 0.096420 2.438 0.279 0.000 0.254 0.100566 2.515 0.457 0.000 0.254 0.120713 2.642 0.660 0.000 0.254 0.148836 3.023 0.813 0.000 0.254 0.165960 3.048 1.092 0.127 0.330 0.196
1058 3.048 1.346 0.127 0.432 0.2101155 3.200 1.676 0.178 0.559 0.250
* 1275 3.505 2.007 0.254 0.686 0.2891395 3.759 2.413 0.406 0.838 0.3101500 4.166 2.794 0.711 1.016 0.3861605 4.597 3.429 1.016 1.321 0.7441725 5.639 3.962 1.905 2.083 0.5951845 5.969 4.521 2.261 2.362 0.6881958 7.137 5.334 3.200 2.896 0.710
Carga aplicada: 1958 Kg/cm2. * Aparición de grietasEsfuerzo: 2.176 Kg/cm2 1.- Desmoronamiento parcial.
No tuvo colapso total.
012345678
0 30 255
420
713
960
1155
1395
1605
1845
Carga aplicada (Kgs)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Flex_1 Flex_2 Flex_3 Flex_4 Flex_5
Lecturas Lectura Promedio deManómetro los Flexímetros (mm)
0 0.00015 0.47230 0.472143 0.510255 0.561338 0.573420 0.614566 0.669713 0.741836 0.851960 0.959
1058 1.0331155 1.1731275 1.3481395 1.5451500 1.8151605 2.2211725 2.8371845 3.1601958 3.855
Deformaciones Promedio
0
1
1
2
2
3
3
4
4
5
0 15 30 143
255
338
420
566
713
836
960
1058
1155
1275
1395
1500
1605
1725
1845
1958
Carga aplicada (Kgs)
Def
orm
acio
nes
(mm
)
Ensayo # 4: Talud con refuezo de 3/8" a 10° de inclinación y separación de 15cm
Muestras realizadas1 2
6526 6858
Volumen 2215 3458
del 4311 3400
hoyo 1846 1846
2465 1554
1.58 1.58
1560 984
Densidad 2323 1800
Humeda 1.49 1.83
246 37
30.20 48.10
Contenida 222.5 217.6
de 213.2 209.5
Humedad 9.30 8.10
183.00 161.40
5.08 5.02
Humedad teórica de comparación (%) - -
Computos Densidad seca del suelo en sitio (Kg/cm3) 1.42 1.74
finales Densidad seca teórica de compactación
Compactación en sitio (%)
Humedad en sitio %
Ensayo de Densidad en SitioControl de compactación con cono 6"
Tara+Fracción suelo humedo (gr)
Tara+Fracción suelo seco (gr)
Peso del agua contenida (gr)
Peso neto del suelo seco (gr)
Peso humedo del suelo extraído (gr)
Densidad humeda del suelo (Kg/cm3)
Envase Nro
Tara del envase (gr)
Peso de la arena entre cono y placa (gr)
Peso de la arena en hoyo (gr)
Densidad de la arena (gr/cm3)
Volumen del hoyo (cm3)
Método del cono y arena
Peso inicial envase+arena (gr)
Peso final envase+arena (gr)
Peso arena empleada (gr)
Parámetros Específicos para el Ensayo de Densidad
1.- Compactación de la arena:
Volumen del molde: 945 945 cm3
Peso molde + base: 4300 4300 gr.Peso molde+base+ arena: 5809 5788 gr.Peso unitario: 1509 1488 gr.Densidad suelta : 1.60 1.57
2.- Determinación de arena entre cono y placa:
Peso inicial de frasco y arena : 5296 gr.Peso final de frasco y arena: 3450 gr.Arena entre cono y placa: 1846 gr.
Peso de arena entre cono y placa: 1846grs.
en sitio usando el método del cono y arena de "Ottawa"
suelta: 1,59 (gr/cm3)
Promedio densidad
Parámetros específicos Para el ensayo de densidad
1.- Compactación de la arena:Volumen del molde: 945 cm3Peso molde+base: 4300 gr.Peso molde+base+ arena: 5761 gr.Peso unitario: 1461 gr.Densidad suelta : 1.55
2.- Determinación de arena entre cono y placa:A B
Peso inicial de frasco y arena (gr.): 4400 3810Peso final de frasco y arena (gr.): 3810 3210Arena entre cono y placa (gr.): 590 600
Peso de arena entrecono y placa: 595grs.
en sitio usando el método del cono y arena de "Ottawa"
Ensayo # 4: Talud con refuerzo de 1/5" a 10° de inclinación.
Muestras realizadas1 2
Peso inicial envase+arena (gr) 6125 6560
Volumen Peso final envase+arena (gr) 2426 1962
del Peso arena empleada (gr) 3699 4598
hoyo Peso de la arena entre cono y placa (gr) 1846 1846
Peso de la arena en hoyo (gr) 1853 2752
Densidad de la arena (gr/cm3) 1.58 1.58
Volumen del hoyo (cm3) 1172.78 1741.77
Densidad Peso humedo del suelo extraído (gr) 1765 2760
Humeda Densidad humeda del suelo (Kg/cm3) 1.50 1.58
Envase Nro 174 37
Tara del envase (gr) 33.10 48.10
Contenida Tara+Fracción suelo humedo (gr) 207.00 207.00
de Tara+Fracción suelo seco (gr) 202.00 201.10
Humedad Peso del agua contenida (gr) 5.00 5.90
Peso neto del suelo seco (gr) 168.90 153.00
Humedad en sitio % 2.96 3.86
Humedad teórica de comparación (%) - -
Computos Densidad seca del suelo en sitio (Kg/cm3 1.46 1.53
finales Densidad seca teórica de compactación
Compactación en sitio (%)
Método del cono y arena
Ensayo de Densidad en Sitio. Control de compactación con cono de 6".
Parámetros Específicos para el Ensayo de Densidad
1.- Compactación de la arena:Volumen del molde: 945 cm3
Peso molde+base: 4300 gr.Peso molde+base+ arena: 5761 gr.Peso unitario: 1461 gr.Densidad suelta : 1.55
2.- Determinación de arena entre cono y placa:A B
Peso inicial de frasco y arena (gr.): 4400 3810Peso final de frasco y arena (gr.): 3810 3210Arena entre cono y placa (gr.): 590 600
Peso de arena entre cono y placa: 595grs.
en sitio usando el método del cono y arena de "Ottawa"
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Glosario
96
GLOSARIO
A ALTURA DEL TALUD: Es la
distancia vertical entre el pie y la
corona, la cual se presenta
claramente definida en taludes
artificiales pero es complicada de
cuantificar en las laderas debido
a que el pie y la corona no son
accidentes topográficos bien
marcados.
ÁNGULO DE FRICCIÓN: Es
la representación matemática del
coeficiente de rozamiento, que es
un concepto básico de la física.
Depende de varios factores entre
ellos están el tamaño, la forma y
distribución de los granos y la
densidad.
C CÁRCAVA: Pequeño surco
excavado por las aguas de
escorrentía de la superficie
terrestre. Inciden con más
facilidad sobre materiales
blandos y poco compactos,
como los suelos arcillosos y de
margas; y dan lugar a un
terreno de aspecto acanalado.
Las que caracterizan una
amplia superficie disecada por
arroyamiento, normalmente
conducen a la formación de las
llamadas tierras baldías.
Cuando presentan mayores
dimensiones, y sobre todo
profundidad, reciben el nombre
de carcavones.
CLAVO: Refuerzo de baja
capacidad.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Glosario
97
CLAVETEO: Técnica para
reforzar un terreno existente,
por medio de la instalación de
unos clavos.
COHESIÓN: Es una medida de
la cementación o adherencia
entre las partículas de suelo. En
suelo eminentemente granulares
en los cuales no existe ningún
tipo de cementante o material
que pueda producir adherencia,
la cohesión se supone igual a
cero y a estos suelo se les
denomina suelos no cohesivos.
CORONA DEL TALUD: Se
refiere al sitio de cambio brusco
de pendiente en la parte superior.
CORROSIÓN: Es una
alteración o deterioro de la
superficie de un cuerpo debido a
agentes físicos y/o químicos sean
de carácter natural o artificial.
CRESTA: Parte superior del
corrimiento, constituido por
material aun en sitio
prácticamente sin perturbar.
D DETRITUS: Compuesto de
detritus. Residuo procedente de
la desagregación de los cuerpos.
DRENES, PANTALLAS DE:
Redes de conductos de flujos
subterráneos.
E EPOXI: Resina sintética de alta
resistencia y baja contracción
que se utiliza extensamente para
encapsular componentes.
EPOXÍCO: Mezcla de alta
resistencia expansiva de
epóxidos. Utilizada como
soldadura entre concreto viejo y
concreto nuevo.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Glosario
98
EPOXÍDO: Sustancia química
que polimerizada se usa como
plásticos para estructura,
revestimiento y adhesivo.
EQUILIBRIO LÍMITE: El
sistema de equilibrio límite
supone que en el caso de falla,
las fuerzas actuantes y resistentes
son iguales a lo largo de la
superficie de falla equivalentes a
un factor de seguridad de 1,O.
ESCARPES: (escalones)
Superficie casi vertical o de
fuerte pendiente que se producen
por movimientos diferenciales
dentro de la masa deslizante.
ESTABILIZACIÓN: Sistema
que se utiliza para rigidizar, un
conjunto de masas de tierra en
estado de meteorización.
G GEOTEXTIL: Son telas
permeables, filtrantes,
construidas con fibras sintéticas
especialmente polipropileno,
poliéster, nylon y polietileno.
Los geotextiles se clasifican
generalmente en tejidos y no
tejidos.
P PARAMENTO: Llamado así al
lado frontal del muro.
PENDIENTE: Es la medida de
la inclinación del talud o ladera,
puede medirse en grados, en
porcentaje, o en relación m/l, en
la cual (m) es la distancia
horizontal que corresponde a una
unidad de distancia vertical.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Glosario
99
PIE DEL TALUD: Corresponde
al sitio de cambio brusco de
pendiente en la parte inferior.
PRESURÍMETRO: Es un
instrumento desarrollado para
medir la deformación interna del
suelo al aplicar una determinada
presión. Por lo general, emplean
un aditamento de caucho que el
inflado con una presión
hidráulica.
R RESISTIVIDAD: Depende de
la porosidad (abundancia, forma
y dimensiones de sus poros), de
la proporción de agua que
contiene. Proporciona al geólogo
un medio practico e interesante
para averiguar la estructura del
subsuelo y la índole de los
estratos de que consta.
S SOCAVACIÓN: Excavación
producida por las aguas al pie de
los acantilados y márgenes de los
ríos.
SUELO: Es todo agregado
natural de partículas minerales,
separables por medios mecánicos
de poca intensidad, que se
origina de la desintegración
mecánica y/o descomposición
química de las rocas.
T TALUD: Superficie inclinada
respecto a la horizontal que
hayan de adoptar
permanentemente las masas de
tierra.
V VETAS: Masa tubular de
materia mineral, depositada en
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Glosario
100
fisuras, grietas o hendiduras de
un cuerpo rocoso, y de
composición distinta que la de
la sustancia en la que está
incrustada. La mayoría de las
vetas son el resultado de la
precipitación gradual de
sustancias transportadas por
agua o gas subterráneo después
de la formación del material
circundante.
Estudio De Las Mejoras En La Estabilidad De Taludes Por El Método Del Claveteo.
Bibliografía
101
BIBLIOGRAFÍA
v DIRECCIÓN SECTORIAL DE VIALIDAD TERRESTRE,
Ministerio de Transporte y Comunicaciones. (1979). “Manual
Interamericano de Mantenimiento Vial”. Caracas.
v FHWA, “Soil Nailing Summary Report”, October 1992.
v GRAUX, D. (1975) “Fundamentos de la Mecánica de suelos”
(2da. Ed. Barcelona). Editores técnicos asociados. Azores.
v JUÁREZ, E. y RICO, A. (1995). “Mecánica de Suelos”. Teoría y
Aplicaciones de la Mecánica de Suelos. México. Noriega Editores.
Tomo II.
v LAMBE, W. (1997). Mecánica de suelos. Caracas, Grupo Noriega
Editores.
v REUNIÓN DE INGENIEROS. (1975). “Mecánica de Suelos”.
Barcelona. Editores Técnicos Asociados.
v Sociedad Geotécnica Venezolana, (1996). “Diseño y construcción
de anclajes y clavetaje de taludes”. Curso de Extensión de
conocimientos. Ing. Pesti, A.
v SOWERS, George. B. (1994). “Introducción a la Mecánica de
Suelos y Cimentaciones”. Caracas, Grupo Noriega Editores.
v TSCHEBOTARIOFF, G. (1958). “Mecánica de los suelos”.
Madrid. Aguilar, S.A.
v Venezuela, Comité Conjunto del Concreto Armado (1973).
“Ensayo de Clasificación de Suelos”. Caracas.