327822152 taludes

TEMA FALLAMIENTO DE TALUFES

1. FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
CATEDRA:
MECANICA DE SUELOS APLICADO A LA
CIMENTACION Y VIAS DE TRANSPORTE

CATEDRATICO:
ING. JESUS SEDANO CARLOS ALBERTO

INTEGRANTES:
MACHA VIVAS YESENIA YOSELIN
MIGUEL SEGURA JESUS VALDEIR
PARIONA ASTO YOEL YAHINSON
REYNAGA TRILLO ABRAHAM
SOTO VARGAS YESSICA

SEMESTRE: X

“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE

2. HUANCAYO-PERÚ 2015

3. Contenido
I. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 5
II. OBJETIVOS ................................................................................................................................ 6
2.1. OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................ 6
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................................. 7
III. MARCO TEÓRICO .................................................................................................................. 7
3.1. DEFINICIONES.................................................................................................................... 7
A. FALLAMIENTO:................................................................................................................ 7
B. TALUD: .............................................................................................................................. 8
C. DESLIZAMIENTO ............................................................................................................ 8
D. ESTABILIDAD................................................................................................................... 9
3.2. TIPOS DE SUELOS ............................................................................................................ 9
A. SUELOS FINOS: .............................................................................................................. 9
B. SUELOS GRANULARES: ............................................................................................. 10
3.3. TIPOS DE TALUDES ........................................................................................................ 11
A. TALUDES NATURALES: .............................................................................................. 11
B. ARTIFICIALES:............................................................................................................... 11
3.4. ELEMENTOS DE UN TALUD .......................................................................................... 12
IV. FALLAMIENTOS DE TALUDES EN SUELOS GRANULARES Y SUELOS FINOS. . 13
4.1. EVOLUCIÓN O PROCESO DE FALLA: ........................................................................ 13
A. CONDICIONES ORIGINALES DEL TALUD (SUSCEPTIBILIDAD A LOS
DESLIZAMIENTOS)................................................................................................................. 13
B. FACTORES DE DETERIORO (MODIFICACIÓN LENTA DE LAS CONDICIONES
ORIGINALES) ........................................................................................................................... 14
C. FACTORES DETONANTES (ACTIVACIÓN DEL MOVIMIENTO) ........................ 14

4. 4.2. CLASIFICACIÓN DEL TIPO DE FALLAS DE TALUDES ........................................... 21
V. FALLAS DE TALUDES EN SUELOS GRUESOS O GRANULARES ..................... 22
5.1.1. DESPRENDIMIENTOS. ............................................................................................ 22
5.1.2. DERRUMBES ............................................................................................................. 23
5.1.2.1. DERRUMBES PLANARES .................................................................................. 23
5.1.2.2. DERRUMBES ROTACIONALES ........................................................................ 24
5.1.3. DESLIZAMIENTOS DE ESCOMBROS .................................................................. 25
5.1.4. AVALANCHAS ............................................................................................................ 25
4.2.5. FLUJOS DE ESCOMBROS ......................................................................................... 26
VI. FALLAS DE TALUDES EN SUELOS FINOS .............................................................. 31
6.1. Las principales falla en suelos finos son: ............................................................... 31
DESLIZAMIENTO: ................................................................................................................... 31
A. FALLA ROTACIONAL .................................................................................................. 33
B. FALLA TRASLACIONAL............................................................................................. 34
C. REPTEO .......................................................................................................................... 35
D. FLUJO.............................................................................................................................. 35
E. DESPARRAMAMIENTO LATERAL Y FALLA PROGRESIVA. ............................ 36
4.3.1. ENSAYO DE PENETRACION ESTATICA (CPT – CPTU)........................................ 1
VII. CONCULSIONES .................................................................................................................. 15
VIII. BIBLIOGRAFIA:.................................................................................................................... 16
IX. WEBGRAFIA .......................................................................................................................... 17
X. ANEXOS:................................................................................................................................... 18

5. I. INTRODUCCIÓN


El moderno desarrollo de las actuales vías de comunicación, tales como canales,
caminos y ferrocarriles, así como el impulso de la construcción de presas de tierra, y el
desenvolvimiento de obras de protección contra la acción de ríos han puesto al diseño de
construcción de taludes en un plano de importancia ingenieril de primer orden.

6. Tanto por el aspecto de inversión, como por las consecuencias derivadas de su
falla, los taludes constituyen hoy una de las estructuras ingenieriles que exigen mayor
cuidado por parte del proyectista; es por ello que a lo largo de nuestro informe daremos a
conocer los conceptos generales del tema de taludes, su clasificación, tipos de fallas tanto en
suelos granulares como en suelos finos, los ensayos que se aplican, resistencia cortante, etc.
Esperando sea del entendimiento y agrado del lector procederemos al desarrollo del tema.
















II. OBJETIVOS


2.1. OBJETIVO GENERAL

7.  Explicar los Fallamientos de taludes en suelos granulares y los Fallamientos de taludes
de suelos finos.

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

 Conocer los diferentes términos geotécnicos relacionados con el tema de taludes.
 Identificar los diferentes tipos de fallas de taludes y las formas en que se manifiestan.
 Analizar la geometría de Fallamientos naturales de diversos tipos de suelo.
 Determinar los tipos de ensayos en suelos granulares y suelos finos
 Estudiar la influencia del nivel freático como agente inestabilizador de taludes.









III. MARCO TEÓRICO

3.1. DEFINICIONES

A. FALLAMIENTO:
Fallamiento es lo mismo que ruptura. El Fallamiento se produce cuando se aplican
fuerzas tan grandes que las rocas se rompen.

8. FIG. 01 y 02: Falla Geológica

B. TALUD:
Se entiende como talud a cualquier superficie inclinada respecto de la horizontal que hayan
de adoptar permanentemente las estructuras de tierra. No hay duda que el talud constituye
una estructura compleja de analizar debido a que su estudio coinciden los problemas de
mecánica de suelos, sin olvidar el papel básico de la geología aplicada desempeña en la
formulación de cualquier criterio aceptable.








FIG. 03: Talud artificial FIG. 04: Talud natural
C. DESLIZAMIENTO
Se denomina deslizamiento a la rotura y al desplazamiento del suelo situado debajo de un
talud, que origina un movimiento hacia abajo y hacia fuera de toda la masa que participa del
mismo.
Los deslizamientos pueden producirse de distintas maneras, es decir en forma lenta o rápida,
con o sin provocación aparente, etc. Generalmente se producen como consecuencia de
excavaciones o socavaciones en el pie del talud. Sin embargo existen otros casos donde la

9. falla se produce por desintegración gradual de la estructura del suelo, aumento de las
presiones intersticiales debido a filtraciones de agua, etc.

D. ESTABILIDAD
Se entiende por estabilidad a la seguridad de una masa de tierra contra la falla o movimiento.
Como primera medida es necesario definir criterios de estabilidad de taludes, entendiéndose
por tales algo tan simple como el poder decir en un instante dado cuál será la inclinación
apropiada en un corte o en un terraplén; casi siempre la más apropiada será la más escarpada
que se sostenga el tiempo necesario sin caerse. Este es el centro del problema y la razón de
estudio









FIG. 05: Estabilización con geomallas

A diferentes inclinaciones de talud corresponden diferentes masas de material terreo por
mover y por lo tanto diferentes costos. Podría imaginarse un caso en que por alguna razón el
talud más conveniente fuese tendido y en tal caso no habría motivos para pensar en
problemas de estabilidad de taludes, pero lo normal es que cualquier talud funcione
satisfactoria mente desde todos los puntos de vista excepto del económico.

3.2. TIPOS DE SUELOS

A. SUELOS FINOS:

10. Los suelos finos están constituidos de partículas compuestas de fragmentos diminutos de
roca, minerales y minerales de arcilla, con textura granular y en hojuelas. De acuerdo al
sistema de clasificación unificado estas partículas tienen un tamaño inferior a 0.075 mm, que
corresponden a la categoría del limo y la arcilla, por lo que toda fracción de suelo que pasa el
tamiz Nro. 200 es considerado como suelo fino.










FIG. 06: Suelo Fino

B. SUELOS GRANULARES:
El diseño de cimientos sobre suelos granulares estará gobernado por un criterio de
asentamiento, es decir, no por la resistencia al cortante a la alta permeabilidad de las arenas
y gravas, la mayor parte del asentamiento se efectuará durante el proceso de construcción y
estará casi completo al final de éste. Es probable que los efectos de deformación plástica
sean despreciables, excepto en el caso de cimientos muy anchos sobre suelos variables, o
donde se tengan mezclas de Arena o grava con limo.

11. FIG. 07: Suelo Granular
3.3. TIPOS DE TALUDES
Los taludes pueden ser naturales o artificiales

A. TALUDES NATURALES:

Formados por la naturaleza a través de la historia geológica. Se produce en
forma natural, sin intervención humana, se denomina ladera natural o
simplemente ladera.
.
 EROSION
 ACUMULACION












FIG. 08: Talud Natural


B. ARTIFICIALES:

Necesitan la intervención del hombre y son ejecutados para construir carreteras,
terraplenes, etc. Son consecuencias de la intervención humana en una obra de
ingeniería.

12.  TERRAPLENES:
 CORTES:














FIG. 09: Talud Artificial

3.4. ELEMENTOS DE UN TALUD

A. ALTURA
Es la distancia vertical entre el pie y la cabeza.
B. PIE
Corresponde al sitio de cambio brusco de pendiente en la parte inferior.
C. CABEZA O ESCARPE
Se refiere al sitio de cambio brusco de pendiente en la parte superior.
D. ALTURA DE NIVEL FREÁTICO

13. Distancia vertical desde el pie del talud hasta el nivel de agua medida
E. PENDIENTE
Es la medida de la inclinación del talud. Puede medirse en grados o porcentaje.











FIG. 10: Elementos de un Talud

IV. FALLAMIENTOS DE TALUDES EN SUELOS GRANULARES Y
SUELOS FINOS.

4.1. EVOLUCIÓN O PROCESO DE FALLA:
La ocurrencia de una falla obedece a un proceso, el cual comprende una gran
cantidad de factores que incluyen:
A. CONDICIONES ORIGINALES DEL TALUD (SUSCEPTIBILIDAD A LOS
DESLIZAMIENTOS)
La topografía, geología y características de los materiales y perfiles, condiciones
ambientales generales, cobertura vegetal, etc. Estas condiciones determinan una
susceptibilidad al deterioro, a la acción de los factores detonantes y al Fallamiento.

14. B. FACTORES DE DETERIORO (MODIFICACIÓN LENTA DE LAS
CONDICIONES ORIGINALES)

El resultado es una disminución en la resistencia al cortante del material:
 Falla progresiva por expansión o fisuración, deformación al cortante,
inclinación, desmoronamiento, etc.
 Descomposición por desecación, reducción de la cohesión, lavado y remoción
de los cementantes, disolución, etc.
 Erosión interna o sifonamiento.
Los factores de deterioro pueden producir movimientos en el talud, los cuales en
ocasiones pueden ser detectados por medio de métodos geoacústicas o por
inclinómetros.
C. FACTORES DETONANTES (ACTIVACIÓN DEL MOVIMIENTO)

El resultado es un aumento en los esfuerzos de cortante. Estos esfuerzos aumentan
a lo largo de la superficie de falla hasta que ocurre el movimiento. En el fenómeno
de detonación actúan una serie compleja de procesos los cuales en ocasiones, se
traslapan con los factores de deterioro:

a) PROCESOS GEOMORFOLÓGICOS Y FÍSICOS :
 La tectónica y Neotectónica producen esfuerzos e inducen deformaciones, las
cuales son muy difíciles de evaluar o medir.
 La erosión genera cambios topográficos que inducen esfuerzos en el talud.
 La sedimentación.
 La lluvia, la cual produce modificaciones en la humedad y presión de poros
afectando la resistencia del suelo.
 Las inundaciones, al producir saturación repentina, presiones de poro y erosión.

15.  Los sismos, los cuales pueden producir fracturación, remoldeo, aumento de
presión de poros y consiguiente, disminución en la resistencia del suelo,
licuación y generación de fuerzas de tipo dinámico sobre las masas de talud.
 Las erupciones volcánicas, las cuales además del efecto vibratorio, generan
cambios en temperatura y la disposición de materiales sobre el talud.
 La expansión de los suelos, etc.

b) PROCESOS ANTRÓPICOS
 Las excavaciones o cortes que modifican la topografía original del terreno.
 Las excavaciones subterráneas (túneles), las cuales afectan la estructura y
condiciones de esfuerzos del suelo encima de ellos.
 Los rellenos o depósitos de materiales sobre el talud, disposición de residuos,
etc.
 La irrigación que facilita la infiltración y los cambios de humedad y presión de
poros.
 Las fugas de agua de las redes de servicios.
 El mantenimiento inadecuado de sistemas de drenaje y subdrenaje.
 La deforestación que produce cambios hidrológicos y afecta la resistencia del
suelo, al eliminar el refuerzo de las raíces.
 Las vibraciones artificiales, tránsito de vehículos, vibraciones de maquinaria,
detonaciones de explosivos, etc., las cuales generan fuerzas dinámicas y
deterioro de la estructura de los materiales.
La disminución repentina del nivel de agua como en el caso del desembalse de una
presa.
D. FALLAMIENTO
El proceso de fallamiento después de que interviene el factor detonante es un
fenómeno generalmente físico, en el cual las condiciones de esfuerzo y
deformación juegan un papel preponderante.

16. Las fallas en la mayoría de los casos no ocurren en forma repentina sino que toman
un tiempo, el cual puede durar de minutos a años.
Las deformaciones que se producen por la actuación de los esfuerzos generan a
su vez disminuciones en la resistencia. Al inicio del movimiento, es muy posible que
estas deformaciones progresivas afecten volúmenes de talud, pero a medida que
avanza el proceso de fallamiento las deformaciones principales se concentran en
una superficie o banda de falla a lo largo de la cual se produce la rotura o falla del
material.
4.1.4.1. ETAPAS EN EL PROCESO DE FALLA

La clasificación de deslizamientos pretende describir e identificar los cuerpos
que están en movimiento relativo. Las clasificaciones existentes son
esencialmente geomorfológicas y solamente algunas de ellas introducen
consideraciones mecánicas o propiamente geológicas.
Las caracterizaciones geotécnicas son necesarias y por esta razón, las
clasificaciones eminentemente topográficas y morfológicas, como las
propuestas por Varnes (1978), Hutchinson (1988), etc., deben adaptarse a las
condiciones verdaderas de los movimientos. En este orden de ideas se deben
considerar cuatro etapas diferentes en la clasificación de los movimientos:
 Etapa de deterioro o antes de la falla donde el suelo es esencialmente intacto.
 Etapa de falla caracterizada por la formación de una superficie de falla o el
movimiento de una masa importante de material.
 La etapa post-falla que incluye los movimientos de la masa involucrada en un
deslizamiento desde el momento de la falla y hasta el preciso instante en el cual
se detiene totalmente.
 La etapa de posible reactivación en la cual pueden ocurrir movimientos que
pueden considerarse como una nueva falla, e incluye las tres etapas anteriores.

17. 4.1.4.2. PROCESOS EN LA ETAPA DE DETERIORO
El deterioro, con el tiempo puede dar lugar a la necesidad de mantenimiento o
construcción de obras de estabilización. Al deterioro, sin embargo, se le da muy
poca atención en el momento del diseño y el énfasis se dirige a evitar las fallas
profundas, más que a evitar los fenómenos anteriores a la falla.
Cuando un talud se corta, para la construcción de una vía o de una obra de
infraestructura, ocurre una relajación de los esfuerzos de confinamiento y una
exposición al medio ambiente, cambiándose la posición de equilibrio por una de
deterioro acelerado.
El deterioro comprende la alteración física y química de los materiales y su
subsecuente desprendimiento o remoción. Este incluye la alteración mineral, los
efectos de relajación y la abrasión. La iniciación y propagación de fracturas es
de significancia particular en la destrucción de la superficie que puede conducir
a caídos de roca o colapso del talud.
A. CAÍDA DE GRANOS

Consiste en la caída de granos individuales de la masa de roca con desintegración
física a granos como prerequisito. Depende de la resistencia de las uniones
intergranulares y las microgrietas relacionadas con los granos. Causa un debilitamiento
general del material de roca. No representa una amenaza en sí misma pero puede
conducir a la pérdida de soporte y subsecuente colapso en pequeña escala. Los finos
pueden sedimentarse y producir depósitos dentro de las estructuras de drenaje. Como
solución se sugiere la limpieza de los residuos en el pie del talud y el cubrimiento con
técnicas de bioingeniería concreto lanzado y refuerzo local, donde exista riesgo de
colapso.
B. DESCASCARAMIENTO

Caída de cáscaras de material de la masa de roca. Las cáscaras tienen forma de
láminas con una dimensión significativamente menor a las otras dos dimensiones.
Puede reflejar la litología, fisilidad, o puede reflejar la penetración de la meteorización.

18. Los fragmentos en forma de láminas no son grandes y no constituyen una amenaza
significativa, sin embargo, se produce un depósito de sedimentos en el pie del talud.
Como tratamiento se sugiere las técnicas de bioingeniería y concreto lanzado con
pequeños anclajes y obras de concreto dental.






FIG. 11






FIG. 12

19. FIG. 13
FIG 11, 12 Y 13: Procesos de deterioro en macizos rocosos (NICHOLSON Y HENCHER –
1997).

C. FORMACIÓN, INCLINACIÓN Y CAÍDA DE LOSAS DE ROCA

Se forman prismas o pequeñas placas con dimensión mínima de 50 mm, pudiendo
existir deslizamiento y rotación o pandeo. Generalmente, las fracturas a tensión
paralelas a la superficie del talud son prerequisito para su ocurrencia, seguidas por la
pérdida de soporte.
Pueden caer grandes bloques de material y pueden significar una amenaza importante,
causando daño a los canales de drenaje, cercas, pavimentos o puede crear taludes
negativos. Las inclinaciones pueden considerarse como un proceso de deterioro o
como un movimiento del talud. Como tratamiento se sugiere la construcción de gradas
o escaleras, bermas intermedias, refuerzo con pernos o estructuras de contención.
D. CAÍDOS DE BLOQUES

Pueden caer por gravedad, en forma ocasional bloques individuales de roca de
cualquier dimensión, produciendo un deterioro en la estructura del talud. La amenaza
es difícil de predecir debido al gran rango de tamaños que pueden caer y especialmente
los bloques grandes pueden causar daño estructural. En ocasiones bajan saltando y
rodando y pueden caminar grandes distancias. Estos caídos corresponden a los caídos
de roca en la clasificación general de movimientos en taludes. Como tratamiento se
sugiere la construcción de gradas, la utilización de mallas de acero, concreto lanzado
o mampostería.
E. DESMORONAMIENTO DEL TALUD

20. El desmoronamiento general del talud produce la caída de bloques de diversas
dimensiones en forma semicontinua. Puede causar una amenaza significativa y crear
grandes acumulaciones de detritos en el pie del talud. Como solución se sugiere la
construcción de gradas, colocación de mallas, trampas para detritos y cercas
protectoras; también se pueden construir estructuras de submuración en mampostería
o concreto lanzado. Los bloques grandes pueden requerir aseguramiento con pernos,
anclajes o cables. Las áreas con desintegración severa pueden requerir soporte total
o disminuir el ángulo de inclinación del talud.
F. CAÍDOS DE ROCA

La caída de muchos bloques de roca “en un solo evento” requiere que haya ocurrido
un debilitamiento de la masa de roca, debido a la fragmentación y a la ausencia de
soporte lateral. El volumen de la falla depende de los diversos planos de discontinuidad
y puede cubrir en un solo momento varios planos (falla en escalera).
G. LAVADO SUPERFICIAL O EROSIÓN

La erosión es el desprendimiento, transporte y depositación de partículas o masas
pequeñas de suelo o roca, por acción de las fuerzas generadas por el movimiento del
agua. El flujo puede concentrarse en canales produciendo surcos y cárcavas.
Las gotas de lluvia pueden contribuir al desprendimiento de las partículas o granos.
Puede producir sedimentación de materiales en el pie del talud. Como solución se
propone generalmente, la construcción de obras de drenaje y de bioingeniería, así
como concreto dental, concreto lanzado o modificaciones de la topografía del talud.
Los procesos de erosión son muy comunes en suelos residuales poco cementados o
en suelos aluviales, especialmente, los compuestos por limos y arenas finas
principalmente, cuando la cobertura vegetal ha sido removida.

H. COLAPSO

21. Bloques independientes de gran tamaño colapsan debido a la falta de soporte vertical.
El tamaño de los bloques es de más de 500 mm e incluyen los taludes negativos
(overhangs). Representa una escala grande de amenaza, de acuerdo a su tamaño y
potencial de colapso. Las soluciones incluyen concreto dental, estructuras de refuerzo,
submuración y otras estructuras de retención.
I. AGRIETAMIENTO COSÍSMICO

Los eventos sísmicos pueden producir agrietamientos especialmente en los materiales
rígidos y frágiles. Los agrietamientos cosísmicos debilitan la masa de talud y generan
superficies preferenciales de falla. El agrietamiento cosísmico es menor cuando existe
buen refuerzo subsuperficial con raíces de la cobertura vegetal.

4.2. CLASIFICACIÓN DEL TIPO DE FALLAS DE TALUDES
Este capítulo presenta una clasificación de tipos de falla de taludes basada en el
reconocimiento de los factores geológicos que condicionan la falla. Los deslizamientos de
taludes ocurren de muchas maneras y aún persiste cierto grado de incertidumbre en su
predictibilidad, rapidez de ocurrencia, y área afectada. Sin embargo, existen ciertos patrones
que ayudan a identificar y reconocer áreas potenciales de fallas, lo cual permite el tratamiento
del talud para así eliminar o reducir a un mínimo el riesgo de falla.
Los principales factores que influyen en la clasificación del tipo de fallas son:
 forma del movimiento
 forma de la superficie de falla
 coherencia de la masa fallada
 causa de la falla
 desplazamiento de la masa
 tipo de material
 tasa de movimiento

22. V. FALLAS DE TALUDES EN SUELOS GRUESOS O GRANULARES

5.1. Las principales fallas en suelos granulares son:

5.1.1. DESPRENDIMIENTOS.
Son fallas repentinas de taludes verticales o casi verticales que producen el desprendimiento
de un bloque o múltiples bloques que descienden en caída libre. La volcadura de los bloques
generalmente desencadena un desprendimiento.
En suelos, los desprendimientos son causados por socavación de taludes debido a la acción
del hombre o erosión de quebradas. En macizos rocosos son causados por socavación debido
a la erosión. En algunos casos los desprendimientos son el resultado de meteorización
diferencial.
Los desprendimientos o caídas son relevantes desde el punto de vista de la ingeniería porque
la caída de uno o varios bloques puede ocasionar daños a estructuras o a otros taludes que
se encuentran en la parte inferior y podría originar una destrucción masiva. Los
desprendimientos se producen comúnmente en taludes verticales o casi verticales en suelos
débiles o moderadamente fuertes y masivos rocosos fracturados. Generalmente, antes de la
falla ocurre un desplazamiento, el cual puede ser identificado por la presencia de grietas de
tensión.

23. FIG. 22: DESPRENDIMIENTOS DE BLOQUE FIG. 23: VOLCADURA DE BLOQUES

5.1.2. DERRUMBES
Los derrumbes se encuentran asociados a fallas de suelos y rocas, y de acuerdo con la forma
de la superficie de falla se subdividen en planares y rotacionales:
5.1.2.1. DERRUMBES PLANARES
Los derrumbes planares consisten en el movimiento de un bloque (o bloques) de suelo
o roca a lo largo de una superficie de falla plana bien definida. Estos derrumbes pueden
ocurrir lenta o rápidamente.
Los deslizamientos planares en macizos rocosos consisten en el deslizamiento como
una unidad o unidades (bloque) talud abajo, a lo largo de una o más superficies planas.
También se puede generar una falla de cuña a lo largo de la intersección de dos planos,
consistente de uno o varios bloques de pequeño a gran tamaño Los deslizamientos en
bloque pueden ser destructivos especialmente en regiones montañosas donde
los deslizamientos masivos de roca resultan desastrosos y en muchos casos no
pueden ser prevenidos.

24. FIG.24: DESLIZAMIENTO PLANAR EN MACIZO ROCOSO FIG. 25: DESLIZAMIENTO EN FORMA DE CUÑA
Los deslizamientos planares pueden ocurrir en:
 Rocas sedimentarias que tengan un buzamiento similar o menor a la inclinación de la
cara del talud.
 Discontinuidades, tales como fallas, foliaciones o diaclasas que forman largos y
continuos planos de debilidad que interceptan la superficie del talud.
 Intersección de diaclasas o discontinuidades que dan como resultado la falla de un
bloque en forma de cuña.
En general durante los periodos iniciales de falla se generan grietas de tracción con un
pequeño desplazamiento, luego se pueden observar escarpes frescos que dejan los bloques
con posterioridad al movimiento. En algunos casos este movimiento deja sin vegetación a la
zona deslizada y los escombros quedan expuestos al pie del talud.
5.1.2.2. DERRUMBES ROTACIONALES
Los derrumbes rotacionales tienden al ocurrir lentamente en forma de cuchara y el material
comienza a fallar por rotación alrededor de la superficie cilíndrica; aparecen grietas en la
cresta del área inestable y abombamiento del pie de la masa deslizante. Al finalizar la masa
se desplaza sustancialmente y deja un escarpe en la cresta.

25. FIG. 26: Derrumbe Rotacional
La principal causa de este tipo de falla es el incremento de la inclinación del talud,
meteorización y fuerzas de filtración; sus consecuencias no sin catastróficas, a pesar de que
el movimiento puede causar severos daños a estructuras que se encuentran en la masa
deslizante o sus alrededores. Cuando se presenta algunos signos tempranos de falla los
taludes pueden ser estabilizados.
En las etapas tempranas del deslizamiento se forman grietas de tensión, luego de la falla
parcial se genera una serie de pequeños hundimientos y escarpes, y al momento de la falla
total se puede apreciar varios escarpes en la superficie además de grietas de tensión
concéntricas y profundas, así como una gran masa de material incoherente al pie del talud.
5.1.3. DESLIZAMIENTOS DE ESCOMBROS
En los deslizamientos de escombros, una masa de suelo o mezcla de suelo y fragmentos de
roca se mueven como una unidad a lo largo de superficies planas con alta inclinación. Estos
deslizamientos ocurren de manera progresiva y pueden convertirse en avalanchas o flujos.
Las principales causas de deslizamientos de escombros son el incremento de las fuerzas de
las fuerzas de filtración y la inclinación del talud. La ocurrencia de este tipo de deslizamiento
es común en suelos residuales y depósitos coluviales que reposan sobre una superficie de
roca.
5.1.4. AVALANCHAS
Las avalanchas son el movimiento rápido de escombros, de suelo o roca y puede o no
comenzar con la ruptura a lo largo de una superficie de falla. Toda la vegetación, el suelo y la
roca suelta pueden ser arrastrados.
Las principales causas de avalanchas son las altas fuerzas de filtración, alta pluviosidad,
derretimiento de nieve, sismos o deslizamiento gradual de los estratos de roca. Las
avalanchas ocurren de manera busca sin previo aviso y generalmente son impredecibles. Los
efectos pueden ser desastrosos y pueden sepultar extensas áreas al pie del talud.

26. Las avalanchas son características de zonas montañosas con pendientes muy inclinadas en
suelos residuales donde la topografía causa concentración de la escorrentía. También se
puede presentar en zonas de roca muy fracturada.
5.1.5. FLUJOS DE ESCOMBROS
Este tipo de falla es similar a las avalanchas, excepto que la cantidad de agua es mayor y por
ello la masa fluye como lodo. La principal causa es el aporte de grandes lluvias y material
suelto en la superficie

COMPORTAMIENTO DE TALUDES:

SUELOS CON COMPORTAMIENTO GRANULAR:
Cada uno de los gráficos de la figura 3.7 consiste en cuatro curvas que definen sectores de
estabilidad para los casos secos (trazo continuo) y de alto grado de saturación (trazo
punteado); estos sectores de estabilidad se basan en el factor de seguridad (FS).
El primer sector, ubicado debajo de las curvas del FS = 1,2, corresponde a combinaciones de
la resistencia del suelo con la pendiente del talud que pueden originar situaciones de
inestabilidad bajo la resistencia del suelo; en este caso viene dada por el ángulo de fricción
del suelo, ᶲ.
El segundo sector, ubicado entre las curvas del FS = 1,2 y 1,5, corresponde a situaciones en
las que se debe realizar un estudio más detallado e incorporar toda la información disponible
sobre el suelo.
El tercer y último sector de estas figuras corresponde a los casos con bajo peligro de
inestabilidad. La figura 3.7 a toma en cuenta el caso estático y las figuras 3.7b y 3.7c los
casos dinámicos con aceleraciones máximas Ao = 0,15g y 0,30g, respectivamente. Para
todos los casos anteriores se utilizó un talud con una altura de 20 metros.

28. Figura 3.7
Criterio de falla en taludes con comportamiento granular






5.4. ESFUERZO Y RESISTENCIA CORTANTE

La modelación o representación matemática del fenómeno de falla al cortante en un
deslizamiento se realiza utilizando las teorías de la resistencia de materiales. Las rocas y los
suelos al fallar al corte se comportan de acuerdo a las teorías tradicionales de fricción y
cohesión, según la ecuación generalizada de Coulomb:

τ = c´ + (σ - μ) Tan φ´ (Para suelos saturados)
τ = c´ + (σ - μ) Tan φ´ + (μ – μ a)) Tan φ´ (para suelos parcialmente saturados)

Donde:
τ = Esfuerzo de resistencia al corte
c´ = Cohesión o cementación efectiva
σ = Esfuerzo normal total
μ = Presión del agua intersticial o de poros
μa = Presión del aire intersticial

29. φ´ = Angulo de fricción interna del material
φ´´ = Angulo de fricción del material no saturado.

El análisis de la ecuación de Coulomb requiere predefinir los parámetros, ángulo de fricción y
cohesión, los cuales se consideran como propiedades intrínsecas del suelo. La presencia del
agua reduce el valor de la resistencia del suelo dependiendo de las presiones internas o de
poros de acuerdo a la ecuación de Coulomb, en la cual el factor u está restando al valor de la
presión normal. La presión resultante se le conoce con el nombre de presión efectiva σ´
 σ´ (Presión efectiva) = σ - μ
 φ´ = Angulo de fricción para presiones efectivas.
 c´ = Cohesión para presiones efectivas.

 ANGULO DE FRICCIÓN

El ángulo de fricción es la representación matemática del coeficiente de rozamiento, el cual
es un concepto básico de la física: Coeficiente de rozamiento= Tan φ
El ángulo de fricción depende de varios factores (Bilz, 1995) entre ellos algunos de
los más importantes son:
 Tamaño de los granos
 Forma de los granos
 Distribución de los tamaños de granos
 Densidad

 COHESIÓN

La cohesión es una medida de la cementación o adherencia entre las partículas de suelo. La
cohesión en mecánica de suelos es utilizada para representar la resistencia al cortante
producida por la cementación, mientras que en la física este término se utiliza para
representar la tensión. En suelos eminentemente granulares en los cuales no existe ningún
tipo de cementante o material que pueda producir adherencia, la cohesión se supone igual a
0 y a estos suelos se les denomina Suelos no Cohesivos.

30.  COHESIÓN APARENTE

En los suelos no saturados el agua en los poros produce un fenómeno de adherencia por
presión negativa o fuerzas capilares. Esta cohesión aparente desaparece con la saturación.

 CONCEPTO DE ESFUERZO EFECTIVO

Una masa de suelo saturada consiste de dos fases distintas: el esqueleto de partículas y los
poros entre partículas llenos de agua. Cualquier esfuerzo impuesto sobre el suelo es
soportado por el esqueleto de partículas y la presión en el agua. Típicamente, el esqueleto
puede transmitir esfuerzos normales y de corte por los puntos de contacto entre partículas y
el agua a su vez puede ejercer una presión hidrostática, la cual es igual en todas las
direcciones.

RESISTENCIA MÁXIMA O RESISTENCIA PICO

Es la resistencia al corte máxima que posee el material que no ha sido fallado previamente,
la cual corresponde al punto más alto en la curva esfuerzo - deformación.
La utilización de la resistencia pico en el análisis de estabilidad asume que la resistencia pico
se obtiene simultáneamente a lo largo de toda la superficie de falla. Sin embargo, algunos
puntos en la superficie de falla han alcanzado deformaciones mayores que otros, en un
fenómeno de falla progresiva y asumir que la resistencia pico actúa simultáneamente en toda
la superficie de falla puede producir errores en el análisis.

RESISTENCIA RESIDUAL

Es la resistencia al corte que posee el material después de haber ocurrido la falla.
Skempton (1964) observó que en arcillas sobre consolidadas, la resistencia calculada del
análisis de deslizamientos después de ocurridos, correspondía al valor de la resistencia
residual y recomendó utilizar para el cálculo de factores de seguridad, los valores de los
parámetros obtenidos para la resistencia residual φr y cr. Sin embargo, en los suelos
residuales la resistencia pico tiende a ser generalmente, muy similar a la resistencia residual.

31. Otro factor que determina las diferencias entre la resistencia pico y residual es la sensitividad,
la cual está relacionada con la perdida de resistencia por el remoldeo o la reorientación de las
partículas de arcilla.

MEDICION DE LA RESISTENCIA AL CORTANTE

La determinación precisa de las resistencias de los materiales de un talud es esencial para
un análisis de estabilidad representativo de sus condiciones reales, aunque es posible en
algunas circunstancias realizar ensayos in situ, la forma más común de obtener los
parámetros de resistencia al corte son los ensayos de laboratorio. Sin embargo los valores de
la resistencia a los cortantes determinados en ensayos de laboratorio dependen de factores,
tales como la calidad de las muestras, su tamaño y el método de ensayo.
La resistencia al cortante depende del grado de saturación y este varía con el tiempo. Esta
situación dificulta la realización de ensayos representativos en muestras no saturadas y
generalmente, se acostumbra trabajar con muestras saturadas. Las envolventes de falla para
suelos y rocas son generalmente, no lineales en un rango amplio de esfuerzos, por esta razón
los ensayos deben idealmente, ser realizados en el rango de esfuerzos correspondiente a la
situación de diseño. Por ejemplo, para deslizamientos poco profundos deben utilizarse
esfuerzos normales pequeños y para fallas profundas esfuerzos normales mayores. La
diferencia entre la rata de carga aplicada en un ensayo de laboratorio y la situación real es
sustancial. La mayoría de los ensayos de laboratorio colocan la carga en unos minutos u
horas pero para la mayoría de los taludes, la carga es permanente con excepción, de las
cargas dinámicas que son aplicadas en periodos muy cortos de tiempo.

VI. FALLAS DE TALUDES EN SUELOS FINOS

6.1. Las principales falla en suelos finos son:

6.1.1. DESLIZAMIENTO:

32. Este movimiento consiste en un desplazamiento de corte a lo largo de una o varias superficies,
que pueden detectarse fácilmente o dentro de una zona relativamente delgada. El movimiento
puede ser progresivo, o sea, que no se inicia simultáneamente a lo largo de toda, la que sería,
la superficie de falla. Los deslizamientos pueden ser de una sola masa que se mueve o
pueden comprender varias unidades o masas semi-independientes. Los deslizamientos
pueden obedecer a procesos naturales o a desestabilización de masas de tierra por el efecto
de cortes, rellenos, deforestación, etc.





FIG. 14: Deslizamientos en suelos blandos
Los deslizamientos se pueden a su vez dividir en dos subtipos denominados deslizamientos
rotacionales y translacionales o planares. Esta diferenciación es importante porque puede
definir el sistema de análisis y estabilización a emplearse.
 DESLIZAMIENTO ROTACIONAL
En un deslizamiento rotacional la superficie de falla es formada por una curva cuyo centro de
giro se encuentra por encima del centro de gravedad del cuerpo del movimiento Visto en
planta el deslizamiento posee una serie de agrietamientos concéntricos y cóncavos en la
dirección del movimiento. El movimiento produce un área superior de hundimiento y otra
inferior de deslizamiento generándose comúnmente, flujos de materiales por debajo del pie
del deslizamiento.

33. FIG. 15: Deslizamiento rotacional típico.
 DESLIZAMIENTO DE TRASLACIÓN
En el deslizamiento de traslación el movimiento de la masa se desplaza hacia fuera o hacia
abajo, a lo largo de una superficie más o menos plana o ligeramente ondulada y tiene muy
poco o nada de movimiento de rotación o volteo. Los movimientos translacionales tienen
generalmente, una relación Dr/Lr de menos de 0.1. La diferencia importante entre los
movimientos de rotación y traslación está principalmente, en la aplicabilidad o no de los
diversos sistemas de estabilización.




FIG. 16: Deslizamiento de translación
6.1.2. FALLA ROTACIONAL
En el primer lugar se define una superficie de falla curva, a lo largo de la cual ocurre el
movimiento del talud. Esta superficie forma una traza con el plano del papel que pueda
asimilarse, por la facilidad y sin mayor error a una circunferencia, aunque puedan existir
formas algo diferentes, en las que por lo general influye la secuencia geológica local, el papel

34. estratigráfico y la naturaleza de los materiales. Estas fallas son llamadas de rotación. Este
tipo de fallas ocurre por lo común en materiales arcillosos homogéneos o en suelos cuyo
comportamiento mecánico está regido básicamente por su fracción arcillosa.




FIG. 17 Y 18: Falla Rotacional
6.1.3. FALLA TRASLACIONAL.
Estas fallas por lo general consisten en movimientos traslacionales importantes del cuerpo
del talud sobre superficies de falla básicamente planas, asociadas a la presencia de estratos
poco resistentes localizados a poca profundidad del talud. La superficie de falla se desarrolla
en forma paralela al estrato débil y se remata es sus extremos con superficies curvas que
llegan al exterior en formando agrietamiento. Los estratos débiles que favorecen estas fallas
son por lo común de arcillas blandas o de arenas finas o limos no plásticos sueltos.






FIG. 19: Falla de Base

35. 6.1.4. REPTEO
El repteo consiste en un lento en imperceptible movimiento o deformación del material de un
talud frente a bajos niveles de esfuerzos que generalmente afectan a las porciones más
superficiales del talud, aunque también puede afectar a porciones profundas cuando existe
un estrato poco resistente. El repteo es el resultado de la acción de fuerzas de filtración o
gravitacionales y es un indicador de condiciones favorables para el deslizamiento.
El repteo es característico en materiales cohesivos y rocas blandas como lutitas y sales, en
taludes moderadamente empinados.
Los rasgos característicos de repteo son la presencia de crestas paralelas y transversales a
la máxima pendiente del talud y postes de cerca inclinados.
6.1.5. FLUJO
Se refiere este tipo de falla a movimientos más o menos rápidos de una parte de la ladera
natural, de tal manera que el movimiento en sí y la distribución aparente de velocidades y
desplazamientos se asemeja al comportamiento de un líquido viscoso.
En un flujo existen movimientos relativos de las partículas o bloques pequeños dentro de una
masa que se mueve o desliza sobre una superficie de falla. Los flujos pueden ser lentos o
rápidos (Figura 1.19), así como secos o húmedos y los puede haber de roca, de residuos o
de suelo o tierra. Los flujos muy lentos o extremadamente lentos pueden asimilarse en
ocasiones, a los fenómenos de reptación y la diferencia consiste en que en los flujos existe
una superficie fácilmente identificable de separación entre el material que se mueve y el
subyacente, mientras en la reptación la velocidad del movimiento disminuye al profundizarse
en el perfil, sin que exista una superficie definida de rotura. La ocurrencia de flujos está
generalmente, relacionada con la saturación de los materiales subsuperficiales. Algunos
suelos absorben agua muy fácilmente cuando son alterados, fracturados o agrietados por un
deslizamiento inicial y esta saturación conduce a la formación de un flujo. Algunos flujos

36. pueden resultar de la alteración de suelos muy sensitivos tales como sedimentos no
consolidados.
Recientemente se han realizado estudios para cuantificar el nivel de lluvias que se requieren
para producir flujos y es frecuente la ocurrencia de los flujos simultáneamente en sitios
diferentes, dentro de una misma formación en el momento de una determinada lluvia de gran
intensidad o de un evento sísmico.







FIG. 20: Flujos de diferentes velocidades
6.1.6. DESPARRAMAMIENTO LATERAL Y FALLA PROGRESIVA.
Los desprendimientos laterales son una forma de falla planar que ocurre en suelos y rocas.
La masa se deforma a lo largo de una superficie plana que representa una zona débil. Los
bloques se separan progresivamente por tensión.

37. FIG. 21: DESPARRAMIENTO LATERAL
Este tipo de falla es común en valles de ríos y se asocia también con arcillas firmes y duras
fisuradas, lutitas y estratos con buzamiento horizontal y una zona continua de debilidad.
También se presenta en coluvios con pendientes suaves que se encuentran sobre suelos
residuales o rocas.
Los desplazamientos laterales pueden activarse repentinamente por eventos sísmicos. Sin
embargo, bajo acciones gravitatorias se generan grietas de tensión. Durante la falla
progresiva, las grietas de tensión se abren y los escarpes forman grandes bloques.

SUELOS CON COMPORTAMIENTO COHESIVO.
La figura 3.8 muestra análisis simplificados para
Suelos con comportamiento cohesivo. Dado que en este tipo de suelos la altura del talud (H)
es un parámetro de relevancia, éste fue incorporado en el análisis. En el suelo puramente
cohesivo la variación del parámetro de resistencia no drenada, (Su), es directamente
proporcional al factor de seguridad y por lo tanto se decidió realizar el análisis para una
resistencia de 1 kg/cm2. El factor de seguridad obtenido podrá ser modificado multiplicándolo
por un factor igual al que haya entre la resistencia del suelo en estudio y el utilizado en las
figuras de este trabajo.

39. Figura 3.8
Curvas de FS vs inclinación del talud para suelos con
comportamiento cohesivo FS=FS de la fig. 3.7 x Su (kg/cm
2
)

40. RESISTENCIA AL CORTE NO DRENADO

En los puntos anteriores se definieron como descriptores básicos de la definición de la
resistencia al corte del suelo el ángulo de rozamiento interno y la cohesión. En función de si
se aborda el estudio particular considerando las tensiones totales o efectivas, estos
parámetros recibirán ciertos sobrenombres:

 c’ y φ': cohesión y ángulo de rozamiento interno efectivos, determinados para las
presiones efectivas, o en otros términos, cuando se obtienen de ensayos de
resistencia al corte (triaxiales o de corte directo) en los que se asegura el drenaje.
 cu y φu: cohesión y ángulo de rozamiento interno no drenados, es decir, para una
situación en la que la presión intersticial no se disipa durante el proceso de rotura.
 cuu y φuu: cohesión y ángulo de rozamiento interno no consolidados no drenados,
cuando se obtienen de ensayos de resistencia al corte sin consolidación previa y sin
drenaje.
 ccu y φcu: cohesión y ángulo de rozamiento interno consolidado no drenado, cuando
se obtienen de ensayos de resistencia al corte con consolidación previa y sin drenaje.
Los valores concretos a aplicar en el cálculo geotécnico dependerán de las condiciones que
se estime se producirán en el caso real:
 En el caso de suelos arenosos lo habitual será considerar a todos los efectos los
parámetros efectivos.
 En suelos arcillosos, para la valoración de la resistencia del terreno (frente a una
cimentación, por ejemplo) a largo plazo se considerarán también los parámetros
efectivos.
 En suelos arcillosos saturados y en procesos rápidos será necesario, en cambio,
considerar los parámetros no drenados.
Este último caso requiere de una exposición algo más detallada.
Tal como se expone en el capítulo dedicado a la consolidación de las arcillas, la aplicación
de una carga a un suelo arcilloso saturado representa en primera instancia un incremento
de la presión intersticial. Conforme la permeabilidad del material lo posibilita, la presión

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intersticial se disipa (por migración de un volumen del agua a favor del gradiente generado
por la sobrepresión), para que paulatinamente el esqueleto del suelo (sus partículas) asuma
de forma progresiva la carga aplicada. En el estadio final, la totalidad de la carga es
soportada por las partículas del suelo, y la tensión intersticial queda en equilibrio.
Este parámetro resulta de especial importancia, puesto que para el caso citado de arcillas
saturadas corresponde a la situación de dimensionado de carga a corto plazo, en muchos
casos la más desfavorable a considerar en el proyecto de cimentaciones.

4.3.1. ENSAYO DE PENETRACION ESTATICA (CPT – CPTU)

1) ANTECEDENTES
El Ensayo de penetración cónica (CPT - Cone Penetration Test) consiste en introducir en el
suelo una pieza de forma cónica vinculada a una célula de carga que mide en forma continua
la resistencia del suelo a la penetración de la puntera cónica (qc). También mide en forma
simultánea la resistencia a la fricción lateral (fs) que ofrece el suelo al paso de una pieza
cilíndrica ubicada inmediatamente arriba de la punta cónica.
La técnica de hincar barras en el suelo con fines geotécnicos es una práctica muy antigua,
utilizada en sus comienzos en suelos blandos para localizar la profundidad de un estrato
firme. Las primeras versiones de este sondeo fueron desarrolladas en Suecia en 1917 y
consistía en hincar una puntera helicoidal, en parte por carga estática y en parte por rotación.
El ensayo de CPT como hoy se conoce pero con puntera mecánica, comenzó a ser utilizado
en Holanda en 1934 para evaluar la capacidad de carga de pilotes hincadas. Posteriormente,
en la década del 60, surge el CPT eléctrico en el cual la resistencia de punta (qc) y la fricción
lateral (fs) son medidas eléctricamente a través de dos células de carga montadas con
“strains gauges”.
Desde sus inicios, este ensayo comenzó a ser utilizado como herramienta normal en las
investigaciones geotécnicas de campo, como lo expresa Wroth (1984), especialmente para
establecer rápida y económicamente el perfil del subsuelo.
Según Meigh (1987) el CPT tiene tres aplicaciones principales:
 determinar el perfil del subsuelo e identificar el tipo de suelo presente
 interpolar las condiciones del subsuelo entre sondeos de control
 evaluar parámetros geotécnicos para estimar capacidad de carga y
asentamientos. La identificación del tipo de suelo será tratado en este trabajo.
La determinación de parámetros geotécnicos se realiza mediante el uso de correlaciones
empíricas. Alternativamente, métodos directos, sin la determinación previa de parámetros,
son utilizados para estimar capacidad de carga y asentamientos. Además de estas
aplicaciones, ya rutinarias en la práctica geotécnica, en los últimos años se lo comenzó a
emplear en estudios.

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2) INTRODUCCION: El CPTu es un ensayo de penetración estática (CPT) el cual
incorpora un sensor con capacidad para registrar la presión de poro. Consiste en
hincar a presión una barra con una punta cónica en el terreno a velocidad constante
(2cm/s). Se mide el esfuerzo necesario para la penetración de la punta, qc y la fricción
fs que se desarrolla en la superficie de una camisa colocada inmediatamente después
de la punta cónica (zona sombreada).










FIG 22: Cono CPTu Devincenzi - 2004
Los suelos blandos (tanto granulares como cohesivos) constituyen el campo de aplicabilidad
óptima de este ensayo. Se debe evitar su aplicación en presencia de bolos ya que estos
pueden conducir al rechazo del ensayo o pueden ocasionar daños al equipo.
3) FUNDAMENTO TEORICO
Identificación del tipo de suelo utilizando el ensayo de penetración cónica
Uno de los principales usos que tiene el CPT, es el de identificar el perfil del suelo. Esto
puede lograrse con un grado de detalle mucho mayor que el alcanzado a partir de sondeos
convencionales, debido a que el resultado obtenido es un perfil continúo de las propiedades
del subsuelo.
Diversos investigadores han propuesto identificar el tipo de suelo en función de la resistencia
de punta (qc) y la relación de fricción (Rf = fs / qc), para lo cual propusieron utilizar gráficos
o tablas de clasificación basadas en correlaciones empíricas (e.g. Begemann, 1963;
Schmertmann, 1969; Searle, 1979; Douglas y Olsen, 1981; Robertson y otros 1986).
Estas clasificaciones se basan en tempranas observaciones realizadas en Holanda, las
cuales indicaban que suelos arenosos tienden a producir alta resistencia de punta y baja
relación de fricción, mientras que suelos arcillosos blandos tienden a producir baja
resistencia de punta y alta relación de fricción. En este sentido, estudios utilizando el ensayo
de CPT mecánico fueron iniciados por Begemann (1965) y continuados posteriormente por
Schmertmann (1969). Searle (1979), incorporó los resultados de un gran número de ensayos

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proponiendo un gráfico de clasificación en función de las magnitudes de (qc) y (Rf) utilizando
el CPT mecánico.
Para el caso de punteras eléctricas de geometría normalizada, Douglas y Olsen (1981)
propusieron un gráfico cuyas correlaciones se basan en un gran número de resultados de
ensayos del Este de Estados Unidos. Posteriormente, y basados en una base de datos
expandida, Robertson y otros (1986) presentaron un gráficos de clasificación de suelos que
es ampliamente utilizado en la actualidad, el cual se reproduce en la Figura 23.
Meigh (1987), resalta la necesidad de continuar profundizando el estudio de la identificación
de suelos mediante el empleo del CPT a través de la comparación de los resultados
obtenidos con la identificación directa en un sondeo testigo.
Enfatiza aún que experiencias locales podrían diferir de los estudios ya realizados en otros
sitios. La experiencia local respecto al uso del CPT puede decirse que es muy reciente, ya
que el mismo fue incorporado a mediado de los años 90. Sin embargo, su utilización continua
y sistemática en estudios geotécnicos hace que hoy se cuente con una base de datos lo
suficientemente grande como para verificar la aplicación de correlaciones internacionales a
los suelos locales.

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FIG. 23 ESQUEMA GENERAL DEL EQUIPO CPT UTILIZADO EN LOS ENSAYOS


4) EQUIPOS
El equipo consta básicamente de los siguientes componentes:
o CONO
El equipo de referencia consta de un cono de 60º y de 10 o 15 cm2 de área en la base
y 150 cm2 de área en la camisa de fricción. La extensión cilíndrica de la punta tiene
un diámetro exterior de 35,7 mm. Existen dos tipos de puntas cónicas: mecánicas y
eléctricas. Éstas últimas se introdujeron en 1948 y a partir de los años 60 su uso es
generalizado. Son capaces de medir qc y fs por medio de sensores de presión que
transmiten la información a la superficie a través de un cable que pasa por el interior
del varillaje de hinca. Como se ha comentado anteriormente el CPTu tiene un captor
de presión de poro adicional que permite medir las presiones intersticiales u que se
van creando durante la hinca de la punta y que permite realizar ensayos de disipación
para conocer las presiones de agua en el suelo.
El elemento que permite medir la presión intersticial dentro del cono, es el
denominado filtro poroso; este debe tener una rigidez tal que no influya en las
presiones de agua medidas; y además debe tener una permeabilidad que por un lado
permita tener una respuesta suficientemente rápida (k alta) pero por otro lado, sea
suficientemente baja para evitar la entrada de aire y la consecuente de saturación del
filtro.

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FIG. 25: ESQUEMA DE PUNTA ELECTRICA (DEVINCENZI, 2004)

En la práctica, se utilizan dos posiciones básicas del filtro, sobre la cara del cono (U1)
o sobre la base del cono (U2) Las diferentes localizaciones del filtro en la punta cónica
se pueden observar en la figura anterior. Hay que considerar que la ubicación del filtro
dentro de la punta cónica puede afectar en la medición de los resultados. Numerosos
autores han realizado estudios comparativos sobre este aspecto, como Robertson y
Campanella, 1988, llegando a la conclusión que la ubicación del elemento poroso en
el cono no es indiferente para el resultado. La elección de una u otra depende del tipo
de suelo y objetivos del estudio; ambas soluciones tienen ventajas y desventajas
aunque la tendencia actual parece que se decante para la ubicación de dicho filtro
encima de la base del cono (U2).
o VARILLA DE HINCA
Son los distintos tramos de varillaje con el que se transmite la fuerza para hincar la
punta cónica.
o SISTEMA DE HINCA PENETROMETRO
El mecanismo de hinca de la punta en el terreno a través del varillaje es un sistema
hidráulico montado encima de un vehículo adecuado; este debe tener el peso
necesario para provocar una reacción suficiente para hincar el varillaje o tener un
sistema de anclajes al terreno que garantice dicha reacción. Las capacidades de
reacción habituales oscilan entre 5 y 20 toneladas.
El equipo debe estar bien nivelado, para garantizar la verticalidad de la hinca, aunque
se admite una desviación vertical menor al 2%.


FIG. 26: Varillaje de hinca y sistema de adquisición de datos en el interior del
camión

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FIG. 27: Vehículo de Hinca
o EQUIPO DE TOMA DE DATOS
Es el equipo instalado en superficie formado por un sistema de adquisición de datos
que registra a tiempo real los parámetros medidos con el ensayo. La adquisición sigue
el siguiente esquema.















ESQUEMA N° 01: Fundamento de un Sistema de Adquisición de Datos

5) PROCEDIMIENTO DE EJECUCION DEL ENSAYO
Consiste en hincar a presión al suelo una barra con punta cónica y se mide la fuerza
necesaria (F) para la penetración del cono. Es necesario sistema apropiado que proporcione
suficiente reacción para permitir la penetración de la punta. Se obtiene un registro continuo
de datos, sin embargo no se obtiene ningún tipo de muestra. El CPTu es un ensayo de
penetración estática (CPT) que lleva incorporado un sensor de presión de poro que permite
conocer las presiones de agua en el suelo.
La normativa que recoge los puntos básicos para la ejecución correcta de este tipo de ensayo
es la ASTM D-5778-95. A modo de resumen, para la realización del ensayo hay que seguir
los siguientes pasos:

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o Realizar un sondeo previo o de avance hasta el nivel freático
o Instalar el equipo de empuje
o Saturar el filtro poroso y la punta
o Introducción de la punta y varillaje en el interior del sondeo de avance.
o Esperar unos minutos ante de empezar con el fin de igualar al máximo la temperatura
del terreno y la de la punta.
o Evaluar los ceros iniciales (voltaje a carga 0)
o Penetrar en el suelo a velocidad constante (20 mm·s-1)
o Registrar los parámetros necesarios: qc, fs, u
Hay dos aspectos importantes dentro de la ejecución de este ensayo que se van a desarrollar
de forma más específica, la saturación del filtro poroso y la ejecución del propio ensayo de
disipación.

Saturación del filtro poroso y punta
Para asegurar una correcta saturación del piezocono, lo cual es esencial para la correcta
ejecución de los ensayos de disipación es desairear el filtro mediante bomba de vacío en el
laboratorio. En el campo se eliminan burbujas de aire que hay en cavidades y conductos del
cono, mediante una jeringuilla. A continuación se juntan filtro y cono dentro de un recipiente
con agua. Y finalmente, se protege la punta con un tapón de caucho hasta que entra en
contacto con el agua del terreno.
Ensayo de disipación
Los ensayos de disipación se pueden realizar a cualquier profundidad del ensayo de
penetración. Consiste en detener el avance del cono y registrar como se disipa la presión Δu
hasta alcanzar un cierto porcentaje del valor de equilibrio (presión hidrostática a la
profundidad del ensayo).
APLICABILIDAD
Desde el punto de vista geotécnico e ingenieril podemos decir que este ensayo nos permite
la:
o Determinación del perfil estratigráfico del terreno
o Evaluación de los parámetros geotécnicos de las capas atravesadas
o Determinación de la capacidad portante del terreno y asientos frente a solicitaciones
externas

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SUELOS FINOS
INTERPPRETACION DEL ENSAYO


Para análisis del perfil estratigráfico:

Interpretación para suelos granulares
o Evaluación de la densidad relativa y el ángulo de fricción
o Evaluación de los parámetros de deformabilidad, módulo de elasticidad.
Interpretación para suelos cohesivos
o Evaluación de la resistencia al corte no drenada (Cu)
o Evaluación de los parámetros de deformabilidad (CPT)

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o Evaluación del coeficiente de consolidación Ch


ENSAYO DE PENETRACION DINAMICA CONTINUA (BORROS)
El ensayo de Penetración Dinámica Continua utilizado es el Borros, que consiste en la hinca
de una puntaza de sección cuadrada de 40 mm de lado acoplada a un varillaje de 32 mm de
diámetro, mediante golpes propinados por una maza de 65 kg que cae desde una altura de
50 cm impactando sobre una cabeza o “yunque” rígidamente unido al varillaje. La resistencia
a la penetración se define como el nº de golpes requerido para hacer avanzar el
penetrómetro una longitud de 20 cm designándose a este valor como NB, representándose
los resultados en gráficos que reflejan los diferentes golpeos obtenidos en función de la
profundidad. El ensayo se da por terminado cuando se alcanza el rechazo, que fijamos en
un valor de NB = 200 golpes.
Este ensayo no tiene una norma propia, sin embargo es muy similar al ensayo de penetración
continua DPSH cuya norma es la UNE-103-801-94. El registro continuo del terreno tiene la
ventaja de detectar con claridad capas blandas o duras y de correlacionar los diferentes
niveles en base a similitudes del golpeo.

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MEDIDA DEL NIVEL FREATICO O LINEA PIEZOMETRICA
INTRODUCCION
La mayoría de los trabajos de ingeniería civil, en particular cuando se proyectan
excavaciones profundas una parte o el total de la obra requiere hacer excavaciones bajo el
nivel freático. En estos casos, lo más común es recurrir al rebajamiento temporal del nivel
freático para poder efectuar estas excavaciones. o a la construcción de barreras físicas
dentro del acuífero, y en ocasiones simultáneamente ambas tecnologías. La configuración
del sistema de extracción depende principalmente de las propiedades del suelo y del
volumen de agua que deber ser extraído. Los sistemas de bombeo pueden variar su
complejidad, abarcando desde una simple bomba de diafragma para eliminar agua de la
base de la excavación, hasta un conjunto agrupado de pozos bordeando la excavación,
incluyendo en ocasiones un sistema de tratamiento del agua extraída antes de su descarga.
Cada sitio, pues, suele ser diferente y requiere un proyecto específico de drenaje. En
contraste con el drenaje temporal, antes y durante la construcción, en grandes
construcciones, caso de carreteras, líneas de ferrocarril o sótanos profundos, por debajo del
nivel freático, en algunos casos se incluyen sistemas de drenaje permanente con objeto de
evitar inundaciones o la subpresión. En zonas de intensa pluviometría estacional, o en las
que las filtraciones pueden ser importantes por la proximidad de una fuente de agua es
necesario que el diseño sea lo suficientemente versátil con el fin de extraer el exceso de
agua incorporada al acuífero por filtración.
FUNDAMENTO TEORICO
La determinación de la posición del nivel freático resulta muy importante para el estudio de
las condiciones de cimentación, por lo que durante la ejecución de los ensayos se presta

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SUELOS FINOS
una especial atención en acotar la profundidad de la lámina freática. En el caso de haber
realizados sondeos, al menos en alguno de ellos se instala una tubería piezométrica que
permita hacer un seguimiento posterior de este nivel.
ACUIFERO: Formación geológica que contiene agua y la transmite (permeabilidad alta)
ACUITARDO: Formación geológica que co ntiene agua pero apenas la transmite
(permeabilidad baja)
ACUICLUDO: Contiene agua que no fluye (permeabilidad muy baja)
SUPERFICIES PIEZOMETRICAS: Lugar geométrico de los puntos que señalan la altura
piezométrica de cada una de las porciones de un acuífero referidas a una determinada
profundidad. Se las representa mediante líneas de igual altura piezométrica, llamadas líneas
isopiezas. En los acuíferos libres, la superficie piezométrica coincide, a grandes rasgos, con
la superficie freática, es decir, con el límite de saturación. En los acuíferos confinados la
superficie piezométrica es más elevada que el techo de los mismos. En los acuíferos
permeables por fisuración y/o karstificación y, en general, en acuíferos muy heterogéneos,
puede ser una superficie discontinua. En acuíferos detríticos, pueden existir niveles más o
menos aislados por lechos semiconfinantes. Un caso particular sería el de acuíferos
afectados por intrusión marina en los que la piezometría está directamente afectada por la
densidad del agua, que varía en función de la salinidad.

IMPACTO DEL AGUA SUBTERRÁNEA SOBRE LA CONSTRUCCIÓN EN INGENIERÍA
CIVIL
El impacto del agua subterránea en las obras a ejecutar en el subsuelo es de tal relevancia
que viene a condicionar el diseño de su estructura y procedimiento constructivo, en
consecuencia, afecta directamente a su coste. Se debe reconocer como interacciona el agua
con la infraestructura y en ese sentido, los impactos que el agua provocará sobre la misma
El especialista que se enfrente a un proyecto parcial o totalmente sumergido, debiera
conocer las pautas de comportamiento del movimiento del agua en el terreno, así como los
efectos que produce sobre este. y por tanto su interacción con las estructuras. Los riesgos
inmediatos en los que se incurre en una excavación afectada por agua subterránea son
deslizamiento de taludes/laderas o levantamiento de fondo, bien por rotura o bien por
sifonamiento, comprometiendo la estabilidad de la obra y del entorno próximo.

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SUELOS FINOS

ESQUEMA DEL DESLIZAMIENTO DE UN TALUD

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SUELOS FINOS


SELECCIÓN DEL METODO
La selección del método requiere de unos pre-requisitos y datos, con el fin de aproximarnos
teóricamente a la decisión acertada. Los datos básicos disponibles y suministrados por el
constructor, nos pueden servir para elaborar el modelo grosero, que con posterioridad, sin
duda alguna, tendrá que ser paulatinamente refinado. A partir de estos primeros datos, por
deducción o por eliminación, podremos estimar si aplicamos un solo método o una
combinación de varios sistemas drenaje. Se muestran esquemas que pueden contribuir a
facilitar la toma de decisiones y que son de fácil accesibilidad. No obstante conviene
considerar los factores más importantes que afectan a la selección bien de un sistema de
drenaje o al sistema de control de aguas subterráneas.

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o Tipo de excavación: Si se trata de excavación a cielo abierto o en mina, ya que
condicionará el tipo de equipamiento y maquinaria a utilizar.
o Condiciones del suelo y geológicas: Los parámetros geomecánicos propios del suelo
pueden igualmente condicionar o incluso impedir el uso de algunos de los métodos,
por ejemplo por su densidad y resistencia.
o Profundidad del descenso del nivel piezométrico requerido: Este factor es esencial y
en numerosas ocasiones no permite por ejemplo el uso del sistema Wellpoints por las
cotas límites de aspiración.
o Fiabilidad del sistema: Determinando si será suficiente por sí solo, o precisará de
combinación de otro método, por ejemplo de pozos y barreras negativas.
o Velocidad de bombeo: Debido al factor temporal, como aspecto determinante frente
al plazo de ejecución exigido para la finalización de ejecución de la obra.
o Bombeo intermitente: Con carácter general, debiera ser evitado el bombeo
intermitente y con ello las oscilaciones cíclicas de nivel piezométrico, pues ello
favorecerá los arrastres de finos.
o Efecto del descenso del nivel piezométrico sobre los otros pozos y estructuras
adyacentes.
En la siguiente imagen se muestra los diferentes sistemas de drenaje que pueden ser
empleados en función de la permeabilidad del suelo. En el siguiente apartado se analiza
cada uno de los sistemas de mayor uso. Aquí se incluye un esquema y una breve descripción
del bombeo con eyección de agua que se utiliza poco.

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7. CONCULSIONES

- Un talud constituye una estructura compleja de analizar debido a que en su estudio
coinciden los problemas de mecánica de suelos y de mecánica de rocas.
- Loa factores más comunes para el deslizamiento de taludes se debe al efecto de la
resistencia del suelo, la pendiente del talud, pluviosidad y erosión.
- Según Hunt (1984), entre las fallas de taludes tenemos: desprendimientos, derrumbes,
avalanchas, flujo y repteo.
- En suelos con grava el medio más confiable de obtener muestras son las calicatas y en
suelos finos es recomendable el método de sondeos o perforación.
- Una vez analizado el tipo de problema que presenta el talud se elige entre tres grandes
grupos de soluciones: aumento de la resistencia del suelo, disminución d4 los esfuerzos
o refuerzos estructurales.
- Cuando el nivel freático sube hay que tener cuenta que el agua por la presión que genera
en el suelo tiende a separar las partículas sólidas del suelo, produciendo grietas.

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8. BIBLIOGRAFIA:

- BRAJA M. DAS “FUNDAMENTOS DE INGENIERIA GEOTECNIA”
- JUAREZ BOBADILLA “MECANICA DE SUELOS ”
- ASOCIACION DE INGENIEROS DE MINAS DEL ECUADOR “PARAMETROS
GEOTECNICOS Y ESTABILIDAD DE TALUDES”
- AMERICAN SOCIETY FOR TESTING OF MATERIALS. Standard test method for
cone penetration testing: D3441-75T. Annual Book of ASTM Standards V.04.08. New
York, 1987.
- Bosch, Dante R. - Sotelo, Rubén R. Centro de Geociencias Aplicadas - Facultad de
Ingeniería - UNNE.
-

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9. WEBGRAFIA



http://www.docentes.unal.edu.co/aepazgon/docs/Suelos%20Colapsables.pdf
http://www.smie.org.mx/SMIE_Articulos/si/si_03/te_01/ar_19.pdf

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10. ANEXOS:

FIGURA N° 01 Y 02: Falla Geológica
FIGURA N° 03: Talud artificial
FIGURA N° 04: Talud natural
FIGURA N° 05: Estabilización con geomallas
FIGURA N° 06: Suelo Fino
FIGURA N° 07: Suelo Granular
FIGURA N° 08: Talud Natural
FIGURA N° 09: Talud Artificial
FIGURA N° 10: Elementos de un Talud
FIGURA N°11, 12 Y 13: Procesos de deterioro en macizos rocosos.
FIGURA N° 14: Deslizamientos en suelos blandos
FIGURA N° 15: Deslizamiento rotacional típico.
FIGURA N° 16: Deslizamiento de translación
FIGURA N° 17 Y 18: Falla Rotacional
FIGURA N° 19: Falla de Base
FIGURA N° 20: Flujos de diferentes velocidades
FIGURA N° 21: Desparramiento Lateral
FIGURA N° 22: Desprendimientos de Bloque
FIGURA N° 23: Volcadura de Bloques
FIGURA N° 24: Deslizamiento Planar en Macizo Rocoso
FIGURA N° 25: Deslizamiento en forma de Cuña
FIGURA N° 26: Derrumbe Rotacional
FIGURA N° 27: Deslizamientos en suelos blandos
FIGURA N° 28: Deslizamiento rotacional típico.
FIGURA N° 29: Deslizamiento de translación
FIGURA N° 30: Falla Rotacional
FIGURA N° 31: Falla de Base
FIGURA N° 32: Flujos de diferentes velocidades
FIGURA N° 33: Desparramiento Lateral
FIGURA N° 34: Desprendimientos de Bloque
FIGURA N° 35: Volcadura de Bloques
FIGURA N° 36: Deslizamiento Planar en Macizo Rocoso
FIGURA N° 37: Deslizamiento en forma de Cuña
FIGURA N° 38: Derrumbe Rotacional