MEDIDAS DE ESTABILIDAD EN TALUDES

Tan pronto se comprueba que hay un riesgo de inestabilidad en un determinado talud, se debe buscar la mejor solución y considerar aspectos de costo, naturaleza de las obras afectadas (tanto en la cresta como al pie del talud), tiempo estimado en el que se puede presentar el problema, disponibilidad de los materiales de construcción, etc.

EXISTEN TRES GRANDES GRUPOS DE SOLUCIONES PARA LOGRAR LA ESTABILIDAD DE UN TALUD: 

• Aumentar la resistencia del suelo: son las soluciones que aplican drenaje en el suelo para bajar el nivel freático o la inyección de substancias que aumenten la resistencia del suelo, tales como el cemento u otro conglomerante

• Disminuir los esfuerzos actuantes en el talud: soluciones tales como el cambio de la geometría del talud mediante el corte parcial o total de éste a un ángulo menor o la remoción de la cresta para reducir su altura.

• Aumentar los esfuerzos de confinamiento (σ3) del talud: se puede lograr la estabilización de un talud mediante obras, como los muros de gravedad, las pantallas atirantadas o las bermas hechas del mismo suelo.

Las técnicas estructurales son una serie de medidas para mejorar la estabilidad de un talud. Esta estabilidad se puede lograr a partir de empedrados, bulones, gaviones o muros de contención.

Los empedrados conforman una solución en general cara, que se limita a zonas pequeñas, aunque de especial importancia, como puentes o alcantarillas. Los empedrados se generan mediante la colocación de piedras ásperas sobre la superficie del talud, preferiblemente de peso elevado (entre 10 y 20 kg) para no rejuntar el encachado. Esta medida requiere que el talud no tenga una pendiente excesiva.

La siguiente solución son los bulones. Esta solución consiste en el cosido del talud por medio de bulones que se insertan en el mismo, para aumentar la capacidad de soporte del suelo. La técnica consiste en la introducción de una barra que aporta resistencia a la tracción y facilita el sostenimiento del talud, proporcionando una fuerza contraria al de las masas deslizantes e incrementando la resistencia al deslizamiento de la superficie de rotura por medio de un aumento de las tensiones normales. Las barras metálicas se colocan en perforaciones realizadas en el terreno que se anclan al mismo con inyecciones, y se fijan al exterior con placas que se apoyan en la superficie del terreno.

Los gaviones son muros de contención que sirven para estabilizar la base de un talud. Estos pueden ser construidos por personal relativamente poco especializado, y drenan por sí mismos. Por otro lado, los gaviones pueden admitir pequeños deslizamientos posteriores, siendo una solución más flexible. Los gaviones son cestos de alambre trenzado que se llenan manualmente con roca y piedra de tamaño entre 12 y 30 cm.

La última solución es la formada por los muros de contención. Estos muros pueden ser desde muros jardinera hasta muros de contención de mampostería u hormigón. Los muros jardinera están formados por madera y piezas de hormigón armado que se entrecruzan, apoyando las jardineras sobre las piezas de hormigón y viceversa, con una inclinación entre 6:1 y 8:1 (V:H) hacia dentro. Entre los elementos se coloca tierra apisonada. Los muros de mampostería son soluciones aplicables donde haya terreno de cimentación estable, para contener la base de taludes inestables, y sus dimensiones serán las necesarias para proteger del deslizamiento y vuelco. En cuanto a los muros de hormigón, también requieren una cimentación estable para contener taludes inestables.

CAMBIO DE LA GEOMETRÍA

El cambio de la geometría de un determinado talud puede realizarse mediante soluciones tales como la disminución de la pendiente a un ángulo menor, la reducción de la altura (especialmente en suelos con comportamiento cohesivo) y la colocación de material en la base o pie del talud (construcción de una berma); en esta última solución es común usar material de las partes superiores del talud.

Métodos para estabilizar un talud:

(a) drenaje; (b) cambio de la geometría (Hunt 1984)

La consecuencia directa de realizar un cambio favorable en la geometría de un talud es disminuir los esfuerzos que causan la inestabilidad y, en el caso de la implantación de una berma, el aumento de la fuerza resistente. Es importante

destacar que la construcción de una berma al pie de un talud debe tomar en cuenta la posibilidad de causar inestabilidad en los taludes que se encuentren debajo, además, se deben tomar las previsiones para drenar el agua que pueda almacenarse dentro de la berma, ya que es probable que pueda haber un aumento de la presión de los poros en los sectores inferiores de la superficie de falla, lo que acrecienta la inestabilidad.

DRENAJE

La presencia de agua es el principal factor de inestabilidad en la gran mayoría de las pendientes de suelo o de roca con mediano a alto grado de meteorización. Por lo tanto, se han establecido diversos tipos de drenaje con diferentes objetivos

TIPOS DE DRENAJE MÁS USADOS PARA ESTABILIZAR TALUDES:

• Drenajes sub-horizontales:

Son métodos efectivos para mejorar la estabilidad de taludes inestables o fallados. Consiste en tubos de 5 cm o más de diámetro, perforados y cubiertos por un filtro que impide su taponamiento por arrastre de finos. Se instalan con una pequeña pendiente hacia el pie del talud, penetran la zona freática y permiten el flujo por gravedad del agua almacenada por encima de la superficie de falla. El espaciamiento de estos drenajes depende del material que se esté tratando de drenar y puede variar desde tres a ocho metros en el caso de arcillas y limos, hasta más de 15 metros en los casos de arenas más permeables.

• Drenajes verticales:

Se utilizan cuando existe un estrato impermeable que contiene agua emperchada por encima de un material más permeable con drenaje libre y con una presión hidrostática menor. Los drenajes se instalan de manera que atraviesen completamente el estrato impermeable y conduzcan el agua mediante gravedad, por dentro de ellos, hasta el estrato más permeable, lo que aliviará el exceso de presión de los poros a través de su estructura.

• Drenajes transversales o interceptores:

Se colocan en la superficie del talud para proporcionar una salida al agua que pueda infiltrarse en la estructura del talud o que pueda producir erosión en sus diferentes niveles. Las zonas en las que es común ubicar estos drenajes son la cresta del talud para evitar el paso hacia su estructura (grietas de tensión), el pie del talud para recolectar aguas provenientes de otros drenajes y a diferentes alturas del mismo

• Drenajes de contrafuerte:

Consiste en la apertura de zanjas verticales de 30 a 60 cm de ancho en la dirección de la pendiente del talud para rellenarlas con material granular altamente permeable y con un alto ángulo de fricción (> 35°). La profundidad alcanzada deberá ser mayor que la profundidad a la que se encuentra la superficie de falla para lograr el aumento de la resistencia del suelo no solo debido al aumento de los esfuerzos efectivos gracias al drenaje del agua que los reducía, sino también al aumento del material de alta resistencia incluido dentro de las zanjas.

Esta solución puede ser útil y de bajo costo en el caso de taludes hechos con materiales de baja resistencia, tales como arcillas y limos blandos o con presencia de materia orgánica en descomposición que tengan entre tres y ocho metros de altura y superficies de falla que no pasen de los cuatro metros.

OBRAS DE PROTECCION PARA DAR ESTABILIDAD A TALUDES

Son las obras adicionales, que se diseñan y construyen para proteger las estructuras del camino o de las obras de arte; entre otras están: Los propios estribos de apoyo de los puentes con sus aletones, que pueden ser de concreto reforzado o de concreto ciclópeo, para sostener el material de relleno delos accesos al puente o los taludes aledaños. Muros de concreto ciclópeo, para evitar deslaves de las orillas y taludes hacia el lado bajo del camino.

MUROS EN GAVIONES

Gaviones, estructuras construidas a base de malla metálica galvanizada, llenas de piedra, muy resistentes a los efectos de deslaves y el agua, por lo que se utilizan con mejor resultado que las anteriores y especialmente para proteger las subestructuras de puentes y obras similares. El gavión consiste en un recipiente, por lo general en forma de paralelepípedo, de malla de alambre galvanizado y lleno de cantos de roca. Aunque es una estructura muy antigua, empleada por los antiguos faraones utilizando fibras vegetales, Su uso solamente se popularizó a principios del siglo XX en Europa, extendiéndose posteriormente al resto del mundo. En América los gaviones se emplean extensivamente desde hace cerca de 50 años. En varios países de Latinoamérica se producen alambres dulces, galvanizados, y se fabrican gaviones de excelente calidad; sin embargo existen en el mercado mallas utilizadas para gaviones de fabricación deficiente o con alambres de mala calidad. La calidad del alambre y de la malla son factores determinantes para el buen funcionamiento de las obras en gaviones. Los gaviones recubiertos en PVC y los gaviones manufacturados con fibras plásticas son utilizados cuando las condiciones del sitio de la obra hacen que los gaviones metálicos sean poco eficientes por su susceptibilidad a la corrosión. En algunas ocasiones, en ríos de caudal y pendiente estable se depositan sedimentos dentro de los poros del gavión. Esto permite la germinación de plantas de crecimiento espontáneo que originan la formación de un bloque sólido que aumenta en forma importante la vida útil del gavión.

El gavión está compuesto por mallas de alambre galvanizado llenas de cantos de roca, formando cajones unidos por amarres de alambre. Para el diseño de obrasen gaviones se deben considerar algunos aspectos importantes de este tipo de estructuras tales como: Los Alambres a emplear. Las Mallas. Las Unidades de Gaviones. Las Uniones entre Gaviones. El muro de gaviones es una estructura de gravedad y su diseño se realiza siguiendo las prácticas estándar de la ingeniería civil para tal fin. Se debe tener especial cuidado en las uniones entre unidades de gaviones para garantizar una estructura monolítica sin que existan movimientos de unidades aisladas. Los muros en gaviones son estructuras muy flexibles que pueden deformarse fácilmente ante la acción de cargas, sin la necesidad que ocurra su volcamiento o deslizamiento. Los gaviones tipo caja fabricados con malla metálica de triple torsión de alambre galvanizado clase III, rellenados con piedra de la región, representan una solución técnico económica eficiente, estética

y ecológica, para su aplicación en obras de ingeniería civil. Son de fácil instalación y se adecuan e integran armoniosamente a su entorno, logrando, que la vegetación pueda desarrollarse en ella

MALLAS DETRIPLE TORSIÓN

Las mallas de triple torsión se utilizan para controlar los desprendimientos superficiales de taludes, se fijan mediante bulones de 1m y 1,5m en la cabecera del talud y permiten una gran resistencia a la rotura. Los pequeños desprendimientos a nivel superficial que se producen van conducidos desde su origen hasta el suelo del talud. La Malla de Triple Torsión se usa como un sistema de protección contra caídos rocosos y de escombros en las carreteras, para vías ferroviarias y para los lugares donde exista la posibilidad de pérdida de bienes o de la vida misma. Debido a las características de la triple torsión, la malla de alambre de acero puede resistir la fuerza de la caída de rocas sin que suceda el caso de rotura del alambré. La malla se ancla en la parte superior del talud con una trinchera y en la parte inferior, para la colección de escombros. Al embolsar el suelo vegetal debajo del sistema de control de caídos permite el crecimiento de la vegetación, si las condiciones lo permiten. La Malla de Triple Torsión está disponible en galvanizado o galvanizado con PVC.El PVC está disponible en diferentes colores Gris, Negro, Café y Café Claro, solamente bajo pedido.

La malla no se deshace si uno de los alambres se rompe. Resistencia al esfuerzo por perforación y a la tensión. Máxima continuidad en las articulaciones sin necesidad de traslapar los paneles de la malla. Bajo costos de instalación

MUROS DE CONTENCIÓN EN CONCRETO

Se denomina muro de contención a un tipo estructura de contención rígida, destinada a contener algún material, generalmente tierras.

MUROS DE CONTENCIÓN Y SU FUNCIONAMIENTO

Los muros de contención se utilizan para detener masas de tierra u otros materiales sueltos cuando las condiciones no permiten que estas masas asuman sus pendientes naturales. Estas condiciones se presentan cuando el ancho de una excavación, corte o terraplén está restringido por condiciones de propiedad, utilización de la estructura o economía. Por ejemplo, en la construcción de vías férreas o de carreteras, el ancho de servidumbre de la vía es fijo y el corte o terraplén debe estar contenido dentro de este ancho. De manera similar, los muros de los sótanos de edificios deben ubicarse dentro de los límites de la propiedad y contener el suelo alrededor del sótano. Los principales tipos de muros de contención en concreto son:

Los trabajos de corrección de una falla de borde que ejecuta una cuadrilla de obreros del Ministerio del Poder Popular para Transporte Terrestre (Mpptt) en el sector La Floresta, municpio Valera de la Troncal 7, estado Trujillo, presentan 90% de avance.

Indicó el director del ente ministerial en la zona, Ricardo Sánchez, que los trabajos consisten en la construcción de muros de gaviones y cunetas de aproximadamente 120 metros de longitud; con la finalidad de desviar las aguas fluviales a una alcantarilla y proteger el muro de gaviones.

El representante ministerial agregó que cerca de 840 metros cúbicos de gaviones fueron los necesarios para construir un muro de 44 metros de longitud por siete de profundidad; además de la remoción de 18 mil metros cúbicos de material en los laterales de la vía.

Señaló que para poder desviar las aguas se tuvieron que colocar 20 metros lineales de tubería de concreto

Como parte del programa de Control de Inundaciones, y protección a las comunidades en el sector Giraluna del municipio Motatán en el Estado Trujillo, se adelanta  la segunda etapa de los muros de contención en la quebrada El Baño.

 

Carmen Cecilia Montoya Directora Estadal Ambiental indicó que la continuidad de esta obra se inició con la construcción de la vía de acceso y las excavaciones para la edificación de los muros de concreto ciclópeo, que constituyen cerca de 600 mts de protección de riberas, con lo cual se espera reestablecer el cauce original de la quebrada El Baño.

 

Agregó la Directora Estadal Ambiental que el Ministerio del Poder Popular para el Ambiente, invierte la cantidad de 2 millones de BsF, con la finalidad de evitar que se repitan las inundaciones que se han producido en otras oportunidades, originando la pérdida de enseres de las personas que habitan en las cercanías de este sector.

 

Durante un recorrido de inspección realizado conjuntamente con el equipo técnico de la Unidad Ejecutora de Proyectos que coordina Marlene Araujo, se constató la colocación 475 m3 de muro de los 697.55 m3 originalmente presupuestados.

 

En lo que corresponde a la parte baja del sector donde la altura es mayor, se está levantando el muro de concreto armado, y de los 55 metros lineales presupuestados se han construidos 25 mts de base y se cimientan los 35 mts restantes para dar inicio a la construcción de las pantallas (actualmente en estructura de acero).

 

Para finalizar la Directora del Ambiente  en la  entidad trujillana  estimó que en un lapso perentorio estará culminada esta segunda etapa, con lo cual se atenúa el riesgo de inundaciones en este sector, preservando además las vidas y enseres de quienes habitan en esta comunidad.

COMUNIDAD SAN BARTOLO EN LA BAJADA DEL RIO

SAN MARTIN DEL HUMO PARROQUIA LA BEATRIZZ

MURO DE CONTENCION EN LA QUEBRADA ESCUQUE

las comunidades Mismote, El Corozo, Las Delicias, La Constituyente, Las Rosas, El Tendal y parte de Las Lomas.

       Tales sectores se encuentran en las cercanías de las Quebradas Mismote y El Corozo, de aumentar su caudal podrían suscitarse inconvenientes en varios domicilios, dijo.

       Asimismo, recordó que el municipio, y en especial la parroquia Escuque tienen áreas de alto riesgo, por ser en su mayoría de arcilla expansiva, llamadas comúnmente suelos elásticos, caracterizados por filtraciones y deslizamientos.

En La Mata y El Alto se erigen muros de contenciones y gaviones, con la finalidad de evitar deslaves y derrumbes. La carretera del Alto es recuperada, así como la que comunica con Valera, sobre todo el tramo La Roca-El Salto. También se llevan a cabo saneamiento de Quebradas, sistema de aguas pluviales y eliminan fallas de borde

MUROS DE GRAVEDAD

Son aquellos cuyo peso contrarresta el empuje Dadas sus grandes dimensiones, prácticamente no sufre esfuerzos flectores, por lo que no suele armarse Los muros de gravedad a su vez pueden clasificarse en: Muros de hormigón en masa. Cuando es necesario, se arma el pie (punta y/o talón).Muros de mampostería seca. Se construyen mediante bloques de roca (tallados o no).Muros de escollera. Se construyen mediante bloques de roca de mayor tamaño que los de mampostería.   La estabilidad de un muro de gravedad se debe a su peso propio y a la resistencia pasiva que se genera en la parte frontal del mismo. Las soluciones de este tipo son antieconómicas porque el material de construcción se usa solamente por su peso muerto, en cambio los muros en cantiliver hechos de concreto armado, son más económicos porque son del mismo material del relleno, el que aporta la mayor parte del peso muerto requerido.

Muro de gravedad

Muro de semigravedad

Muro en Cantilever

Se debe tener en cuenta que al poner una estructura con un material de muy baja permeabilidad, como el concreto, al frente de un talud de suelo que almacene agua en su estructura, es muy probable que aumente la presión hidrostática en la parte posterior del muro. Para evitar este problema se debe colocar drenajes subhorizontales a diferentes alturas del muro con el objetivo de disipar el exceso de presión. Un tipo de muro de gravedad que ayuda en este aspecto, es el muro de gavión que al no tener ningún agente cohesionante más que la malla que une los gaviones, permite el paso de agua a través de los mismos. Estos muros además de ser comparativamente económicos, tienen la ventaja de tolerar grandes deformaciones sin perder resistencia.

MUROS ESTRUCTURALES

Son muros de hormigón fuertemente armados. Presentan ligeros movimientos deflexión y dado que el cuerpo trabaja como un voladizo vertical, su espesor requerido aumenta rápidamente con el incremento de la altura del muro. Presentan un saliente o talón sobre el que se apoya parte del terreno, de manera que muro y terreno trabajan en conjunto. Siempre que sea posible, una extensión en el puntal o la punta con una dimensión entre un tercio y un cuarto del ancho de la base suministra una solución más económica.

MUROS DE TIERRA ARMADA Y DE SUELO REFORZADO

Los muros de tierra armada son mazacotes de terreno(grava)en los que se introducen armaduras metálicas con el fin de resistir los movimientos. Con ello se consigue que el material trabaje como un todo uno 

La importancia de esta armadura consiste en brindarle cohesión al suelo, de modo de actuar disminuyendo el empuje que tiene que soportar el muro. La fase

constructiva es muy importante, ya que se tiene que ir compactando por capas de pequeño espesor, para darle una mayor resistencia al suelo.

MURO DE CONTENCIÓN ARMADO CON GEOTEXTIL.

Se le suelen colocar escamas (planchas de piedra u hormigón), sin fin estructural alguno, sino para evitar que se produzcan desprendimientos. Los muros de tierra armada pueden rematarse también con bloques de hormigón huecos, rellenos de tierra, y sembrados, creando muros jardinera. Un 'muro de suelo reforzado' es un muro de tierra armada en que se sustituyen las armaduras metálicas, por geotextil. Es una solución más barata, a pesar de que será menos resistente. Análogamente a los muros de tierra armada, se pueden recubrir con escamas, o rematarlos con muros jardinera. Aunque existe otra alternativa, que consiste en colocar un geotextil sobre la ladera del muro, y cubrirlo de tierra y semillas. Surge así un 'muro vegetalizado. El muro de tierra reforzada se definen como los muros construidos mediante tongadas de material de relleno, colocándose entre éstas elementos que arman el mismo, estando su paramento exterior formado por elementos prefabricados de hormigón.La combinación de las distintas piezas prefabricadas junto con la tierra compactada y las armaduras refuerzo dan como resultado un sistema estructuralmente resistente y estable debido a su gran peso propio. Estos muros pueden estar construidos con bermas, de forma escalonada. La ocupación requerida por este tipo de muro, que va a depender de las características geotécnicas del relleno, es muy superior a la que necesitan los muros de pantalla y contrafuerte. El principal uso de estos muros son los de sostenimiento o contención de tierra

PANTALLAS:

Consisten de una malla metálica sobre la cual se proyecta concreto (shotcrete) recubriendo toda la cara del talud. Es común “atirantar” esta corteza de concreto armado mediante anclajes que atraviesan completamente la superficie de falla para posteriormente ser tensados y ejercer un empuje activo en dirección opuesta al movimiento de la masa de suelo. La figura 3.15 muestra el corte típico de una pantalla atirantada.

Sección transversal y frontal de una pantalla