Instituto Latinoamericano de Investigación y Estudios Viales - ILIEV 09 y 10 DE JULIO DE 2,019 SOLUCIONES GEOTÉCNICAS EN ESTABILIZACIÓN DE TALUDES Dr. Jorge Alva Hurtado www.jorgealvahurtado.com UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL SECCIÓN DE POSTGRADO CONTENIDO • INTRODUCCIÓN • SOLUCIONES GEOTÉCNICAS DE TALUDES EN SUELOS • SOLUCIONES GEOTÉCNICAS DE TALUDES EN ROCAS • PROTECCIÓN CONTRA CAÍDAS DE ROCA • CASOS ESTUDIADOS INTRODUCCIÓN En el planeamiento de medidas efectivas de estabilización de taludes es importante entender las causas de la inestabilidad. Las causas más comunes son: talud muy empinado por corte o relleno, exceso de presión de poros causado por niveles freáticos altos o interrupción de la trayectoria de drenaje, socavación debido a la erosión de agua superficial y pérdida de resistencia con el tiempo debido a procesos de reptación e intemperismo. Un estudio geológico-geotécnico concienzudo y un programa detallado de exploración del subsuelo son necesarios para determinar la causa del deslizamiento y planificar las medidas correctivas. La superficie de falla puede determinarse con sondajes e inclinómetros más allá de la línea de falla. MÉTODOS DE ESTABILIZACIÓN DE TALUDES Y DESLIZAMIENTOS • Excavación • Drenaje • Contrafuerte de Tierra o Roca (Bermas de Relleno) • Estructuras de Retención • Técnicas Especiales Métodos de Estabilización de Taludes y Deslizamientos ( Turnbull y Hvorslev, 1968) ESQUEMA MÉTODO APLICABLE COMENTARIOS I EXCAVACIÓN 1. Reducir la altura del talud con excavaciones en la parte superior. 2. Tendido del ángulo del talud. 3. Excavar banqueta en la parte superior del talud. 4. Excavar completamente la masa de deslizamiento. El área debe ser accesible al equipo de construcción. Se requiere de un lugar apropiado para colocar el suelo excavado. Algunas veces se incorpora drenaje a este método. Métodos de Estabilización de Taludes y Deslizamientos ( Turnbull y Hvorslev, 1968) ESQUEMA MÉTODO APLICABLE COMENTARIOS II DRENAJE 1. Drenes horizontales de pequeño diámetro. 1. Más efectivo si llega al acuífero natural. Los drenes son usualmente de flujo libre. 2. Zanjas de subdrenaje profundas y continuas. Generalmente a una profundidad de 5 a 15 pies. 2. El fondo de las zanjas debe tener pendiente para drenar y ser conectado con tubería de salida. Debe colocarse tubería perforada en el fondo de las zanjas. La parte superior deberá impermeabilizarse. 3. Pozos verticales perforados, generalmente de 18 a 36 pulgadas de diámetro. 3. Puede ser bombeado o conectado con una salida de gravedad. Varios pozos en fila unidos al fondo pueden formar una galería de drenaje. 4. Mejora en el drenaje superficial a lo largo de la parte superior con cunetas abiertas o canales pavimentados. Sembrar plantas en el talud con raíces profundas y resistentes a la erosión. 4. Buena práctica para la mayoría de los taludes. Dirigir la descarga fuera de la masa deslizante. Métodos de Estabilización de Taludes y Deslizamientos ( Turnbull y Hvorslev, 1968) ESQUEMA MÉTODO APLICABLE COMENTARIOS III CONTRAFUERTE DE TIERRA O ROCA (O BERMAS DE RELLENO) 1. Excavación de la masa deslizada y reemplazo 1. Se requiere acceso para el equipo de con relleno compactado o contrafuerte de construcción y área de almacenaje. El suelo roca triturada. El pie del contrafuerte debe excavado puede utilizarse como relleno. Se reposar en suelo firme o roca por debajo del puede requerir calzaduras de estructuras plano de deslizamiento. Se utiliza manto de existentes. Si la estabilidad es crítica drenaje con salida de flujo por gravedad durante la construcción, se puede realizar detrás del talud del contrafuerte en secciones cortas. 2. Utilización de bermas de relleno compactado 2. Se requiere suficiente ancho y espesor de roca en el pie y más allá del pie. Debe las bermas de modo que la falla no ocurra por debajo o a través de las bermas. proporcionarse drenajes detrás de la berma. Métodos de Estabilización de Taludes y Deslizamientos ( Turnbull y Hvorslev, 1968) ESQUEMA MÉTODO APLICABLE COMENTARIOS IV ESTRUCTURAS DE RETENCIÓN 1. Muro de contención del tipo entramado o cantiliver. 1. 2. Pilotes verticales vaciados en sitio, con la base cimentada por debajo del plano de falla. Generalmente de diámetro de 18-36 pulgadas y espacionamiento de 4-8 pies. 2. El espaciamiento deberá ser tal que es suelo arquee entre pilotes. Puede utilizarse una viga superficial para amarrar los pilotes. Pilotes de gran diámetro (6 pies) han sido utilizado en deslizamientos profundos. 3. El espaciamiento suficientemente cerca para que el suelo arquee entre pilotes. Lo pilotes pueden ser amarrados con viga superficial. 3. Pilotes verticales vaciado en sitio ancladoso batería de pilotes o bloques de cimentación. La base de los pilotes por debajo del plano de falla. Generalmente diámetro de 12-30 pulgadas y espacionamiento de 4-8 piues. 4. Pernos de anclaje en roca y suelo. Usualmente costoso. Los cantiliver pueden ser anclados. muros 4. Puede ser usado en taludes altos y en áreas muy limitadas. Debe ser usado un diseño conservador, especialmente en soportes permanentes. Métodos de Estabilización de Taludes y Deslizamientos ( Turnbull y Hvorslev, 1968) METODO APLICABLE ESQUEMA V TECNICAS ESPECIALES 1. Grouting COMENTARIOS 1 y 2. Usados satisfactoriamente en varios casos. En otros casos no fue satisfactorio. La teoría no está completamente desarrollada 2. Inyección Química 3. Electromosis (en suelos finos) 3. Generalmente costoso. 4. Congelamiento 4 y 5. Métodos especiales que deben ser específicamente evaluados en cada caso. Puede ser costoso. 5. Calentamiento TIPOS DE MOVIMIENTOS DE MASAS SOLUCIONES GEOTÉCNICAS DE TALUDES EN SUELOS Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos ESTABILIZACIÓN DE TALUDES MEDIANTE BANQUETAS Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos a) Revestimiento Vertical con Geotextil e) Revestimiento Inclinado con Ge otextil b) Revestimiento con Elemento Vertical de Concreto Prefabricad o f) Revestimiento Inclinado de Concreto Lanzado o Estructural c) Revestimiento Vertical vaciado In-Situ en Concreto/Albañileria g) Revestimiento de Suelo Inclinado y Vegetación d) Revestimiento Vertical de Albañileria h) Gavión con Geotextil (TRB, 1996) MUROS Y TALUDES REFORZADOS CON GEOSINTÉTICOS EJEMPLO DE TIERRA REFORZADA Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos SOIL NAILING Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos MUROS DE GAVIONES Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos RECUBRIMIENTO CON CONCRETO LANZADO Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos REVESTIMIENTO CON VEGETACIÓN PARA EL CONTROL DE LA EROSIÓN Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos PROTECCIÓN CON BIOMANTA EN CARRETERA OXAPAMPA - PAMPA SECA Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos DETALLE DE BIOMANTA- CARRETERA OXAPAMPA – PAMPA SECA Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos CARRETERA TARAPOTO - JUANJUÍ Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos CARRETERA TARAPOTO - JUANJUÍ Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos Sistemas Estabilizados Externamente Cuña Potencial de Falla Muro en Voladizo Muro In-Situ Elementos de Gravedad (Cribas Trabadas) a) Voladizo b) Elemento de Gravedad Muro In-Situ Puntal Anclajes Puntal Inclinado Tirantes c) Entibado d) Tirante Sistemas Estabilizados Internamente Paneles de Revestimiento Revestimiento Superficie Potencial de Falla Barras Inyectadas e) Suelo Reforzado f) Suelo Clavado EJEMPLOS DE SISTEMAS DE CONTENCIÓN EXTERNOS E INTERNOS (TRB, 1996) Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos MUROS ENTRAMADOS – MINA COBRIZA Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos EJEMPLO DE MURO RÍGIDO Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos EJEMPLO DE MURO FLEXIBLE Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos MURO DE SUELO REFORZADO - EL PINAR ANTAMINA Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos MURO DE SUELO REFORZADO - EL PINAR ANTAMINA Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos TALUD CARRETERA YANACOCHA - ANTES Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos SISTEMA TERRAMESH CARRETERA YANACOCHA Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos SISTEMA TERRAMESH - CARRETERA YANACOCHA Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos SISTEMA TERRAMESH - CARRETERA YANACOCHA Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos SISTEMA TERRAMESH - CARRETERA YANACOCHA Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos SISTEMA TERRAMESH - CARRETERA CHALHUANCA ABANCAY Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos SISTEMA TERRAMESH - CARRETERA CHALHUANCA ABANCAY Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos MURO DE CONTENCIÓN (GEOCELDAS) - CERRO DE ARENA Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos EFECTOS DEL SISMO DE ATICO DEL 23 DE JUNIO, 2001 Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos a) Zanja de Drenaje b) Dren Interceptor c) Drenaje Detras de Estructura (TRB, 1996) APLICACIONES DE DRENAJE CON GEOTEXTILES GEOCOMPUESTOS Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos SISTEMAS DE DRENAJE Y MUROS DE ESTABILIZACIÓN CARRETERA IMPERIAL IZCUCHACA Soluciones Geotécnicas de Taludes en Suelos DETALLE DE MUROS ANCLADOS Y SISTEMA DE DRENAJE EN CARRETERA IMPERIAL - IZCUCHACA SOLUCIONES GEOTÉCNICAS DE TALUDES EN ROCAS Soluciones Geotécnicas de Taludes en Rocas 1 Barra de concreto reforzado para prevenir el aflojamiento de losas en la cresta 2 Anclajes de roca tensionados para asegurar el deslizamiento en la cresta 3 Muro anclado para prevenir deslizamiento en zona fallada 4 Concreto lanzado para prevenir caida de roca fracturada 5 Dren para reducir la presión de poros dentro del talud 6 Apoyo de concreto para soportar roca por encima de cavidad (TRB, 1996) MÉTODOS DE REFUERZO PARA TALUDES DE ROCA Soluciones Geotécnicas de Taludes en Rocas 1 Tendido de talud en material meteorizado inestable en la parte superior del talud 2 Remoción de roca saliente mediante voladura 3 Remoción de árboles con raíces en grietas 4 Desquinche manual de bloques sueltos en roca astillada 5 Limpieza de cunetas (TRB, 1996) MÉTODOS DE REMOCIÓN DE ROCAS PARA ESTABILIZACIÓN DE TALUD Soluciones Geotécnicas de Taludes en Rocas PERNO DE ROCA TIPO SWELLEX PERNOS DE ROCA Soluciones Geotécnicas de Taludes en Rocas DETALLES DE SHOTCRETE REFORZADO CON PERNOS DE ROCA Soluciones Geotécnicas de Taludes en Rocas SISTEMA GEOTÉCNICO SISTEMAS DE ANCLAJE PARA USO PERMANENTE Y TEMPORAL Anclaje de Barra Roscada: 26.5 mm, 32 mm, 36 mm dia. St 835/1030 26.5 mm, 32 mm, 36 mm dia. St 900/1030 26.5 mm, 32 mm, 36 mm dia. St 1080/1230 40 mm, 50 mm dia. BSt 500S 63.5 mm dia. St 555/700 SISTEMAS DE ANCLAJE USANDO BARRAS Y CORDONES Anclaje de Cordones Múltiples: 2-90 strands 0.6 “;0.62“ St 1570/1770 2-90 strands 0.6 “;0.62“ St 1670/1860 Soluciones Geotécnicas de Taludes en Rocas SISTEMA GEOTÉCNICO ANCLAJES REMOVIBLES Anclajes Removibles de Barra Roscada: ANCLAJES REMOVIBLES 26,5 mm, 32 mm, 36 mm dia. St 835/1030 Anclajes Removibles de Cordones Múltiples: 26,5 mm, 32 mm, 36 mm dia. St 900/1030 2-8 strands 0,6 “; 0,62“ St 1570/1770 26,5 mm, 32 mm, 36 mm dia. St 1080/1230 2-8 strands 0,6 “; 0,62“ St 1670/1860 Soluciones Geotécnicas de Taludes en Rocas SISTEMA GEOTÉCNICO ANCLAJES DSI Hollow Bolt TIPO MAI DSI Hollow Bolt Anchors DSI Hollow Bolt Anchors: R25N ultimate load 150 kN R32N ultimate load 230 kN R32S ultimate load 280 kN R38N ultimate load 400 kN R51L ultimate load 250 kN R51N ultimate load 630 kN R76N ultimate load 1600 kN R76S ultimate load 1900 kN Soluciones Geotécnicas de Taludes en Rocas SISTEMA GEOTÉCNICO Roof Bolts and Soil Nails Roof Bolts and Soil Nails Roof Bolts: Soil Nails: 15 mm dia. St 900/1100 16 mm,20 mm, 25 mm, 28 mm, 32 mm, 26.5 mm, 32 mm dia. St 835/1030 40 mm, 50 mm BSt 500 S 16 mm,20 mm, 25 mm, 28 mm, 32 mm 63.5 mm St 555/700 St BSt 500 S Soluciones Geotécnicas de Taludes en Rocas MUROS ANCLADOS Soluciones Geotécnicas de Taludes en Rocas MUROS ANCLADOS – PRESA TABLACHACA PROTECCIÓN CONTRA CAÍDAS DE ROCA Protección Contra Caídas de Roca Geosintético Fachada Suelo de relleno Barrera Jersey Carretera Trampa para roca Talud (TRB, 1996) BARRERA PARA CAÍDAS DE ROCA CONSTRUIDA CON SUELO REFORZADO CON GEOSINTÉTICO Y MADERA DE PROTECCIÓN Protección Contra Caídas de Roca BARRERA PARA CAÍDAS DE ROCA CON GAVIONES CARRETERA CENTRAL Protección Contra Caídas de Roca BARRERA PARA CAÍDAS DE ROCA CONSTRUIDA CON GAVIONES CARRETERA CENTRAL Protección Contra Caídas de Roca BARRERA PARA CAÍDAS DE ROCA CON MUROS DE CONCRETO CICLÓPEO CARRETERA CENTRAL Protección Contra Caídas de Roca BARRERA PARA CAÍDAS DE ROCA CON MURO DE CONCRETO CICLÓPEO CARRETERA CENTRAL Protección Contra Caídas de Roca VALLAS ESTÁTICAS (D) Y ENMALLADO (E) Protección Contra Caídas de Roca ENMALLADO Protección Contra Caídas de Roca ENMALLADO - CARRETERA CENTRAL Protección Contra Caídas de Roca ENMALLADO - CARRETERA CENTRAL Protección Contra Caídas de Roca DETALLE DE PERNO DE ANCLAJE DE ENMALLADO CARRETERA CENTRAL Protección Contra Caídas de Roca ANCLAJE INFERIOR Y CABLE DE ENMALLADO CARRETERA CENTRAL DETALLE DE ANCLAJE DE ENMALLADO Protección Contra Caídas de Roca DETALLE DE ANCLAJE DE ENMALLADO Protección Contra Caídas de Roca PROTECCIÓN DE TALUDES EN ESCALÓN - SISTEMA TECCO Protección Contra Caídas de Roca SECCION DETALLE 10 ENMALLADO CARRETERA JAÉN-CHAMAYA Protección Contra Caídas de Roca A A DETALLE DE ANCLAJE GA-7001 O SIMILAR (ANCLAJE LATERAL, CORONACION Y PIE DE TALUD) DOBLADO DE MALLA EN LOS EXTREMOS PLANTA PLACA DE ANCLAJE HEXAGONAL TIPO RANA SECCION A - A ANCLAJE INTERIOR PARA CABLES DETALLE TIPICO DE AMARRE DETALLE DE ANCLAJE COMPLEMENTARIO PARA MALLA ANCLAJE EN ESQUINA ENMALLADO CARRETERA JAÉN-CHAMAYA Protección Contra Caídas de Roca VALLA ESTÁTICA - CARRETERA CENTRAL Protección Contra Caídas de Roca EXTREMO VALLA ESTÁTICA - CARRETERA CENTRAL Protección Contra Caídas de Roca NOTA: NOTA: VALLA ESTÁTICA - CARRETERA TARMA-LA MERCED Protección Contra Caídas de Roca Anclaje de cuerda Cuerda min. 16mm. Con elemento de frenado W 8x48 Poste de Acero Lechada Freno de Fricción Red de Cuerda Perforación 100mm diam. Malla de Cadena Concreto (No a Escala) (TRB, 1996) VISTA LATERAL DE VALLAS DINÁMICAS PARA CAÍDAS DE ROCA Protección Contra Caídas de Roca Km. 20+028-20+078 Máxima velocidad = 37.5 m/s Velocidad promedio = 35.98 m/s Máximo rebote = 0.30 m Energía cinética = 1142.76 Kj Valla tipo = RX-150 ANÁLISIS DE CAÍDAS DE ROCA EN LA CARRETERA IMPERIAL IZCUCHACA KM 20+000 Protección Contra Caídas de Roca G:\IZCUCHACA\CAIDA\j1.JPG G:\IZCUCHACA\CAIDA\j2.JPG SISTEMA DE PROTECCIÓN DE CAÍDAS DE ROCA VALLA DINÁMICA RX-150 Protección Contra Caídas de Roca LA MALLA RETIENE LA CAÍDA DE ROCAS Protección Contra Caídas de Roca ANTES DE LA ABSORCIÓN DE ENERGÍA DE IMPACTO DISPOSITIVO DE FRENADO DESPUÉS DE LA ABSORCIÓN DE ENERGÍA DE IMPACTO Protección Contra Caídas de Roca ROCA VALLA DINÁMICA MALLAS INCLINADAS PROTEGEN DE LAS CAÍDAS DE ROCA Protección Contra Caídas de Roca RX-075 - H=3m - CMD LAS CONDES (Los Bronces) VALLA DINÁMICA Protección Contra Caídas de Roca EUROPA Barrera RX-200 Principado de Andorra VALLA DINÁMICA Protección Contra Caídas de Roca EUROPA Barrera RXI-050 Suiza VALLA DINÁMICA Protección Contra Caídas de Roca EUROPA Galería RX-150 - Suiza VALLA DINÁMICA Protección Contra Caídas de Roca EUROPA GALERÍA RX-075 - MONTSERRAT - BARCELONA - ESPAÑA Protección Contra Caídas de Roca Soporte para el Externo Superior del Techo Anclado a Roca Sana Techo de Concreto Inclinado Protegido con Capa de Grava Soporte para el Extremo Inferior del Techo Apoyado con Pilar Empotrado en Roca a Travez de Relleno (TRB, 1996) COBERTIZO PARA ROCA MOSTRANDO ANCLAJE Y MÉTODOS DE CIMENTACIÓN Protección Contra Caídas de Roca TUNEL ANTIHUAYCO – CARRETERA CENTRAL Protección Contra Caídas de Roca CUBIERTAS PARA MITIGAR IMPACTO DE LOS BLOQUES Protección Contra Caídas de Roca COBERTIZO DE CAÍDA DE ROCAS Estabilidad de Taludes Cerro de Arena Estabilización de Suelos en la Carretera Panamericana Sur CERRO DE ARENA SECTOR km 715+00 – 774+00 Shanon & Wilson - Corpei (1997) Estabilidad de Taludes Cerro de Arena CARRETERA PANAMERICANA SUR - CERRO DE ARENA SECTOR KM. 731+000 A KM. 731+248 Estabilidad de Taludes Cerro de Arena CERRO DE ARENA SECTOR KM. 731+000 A KM. 731+248 Estabilidad de Taludes Cerro de Arena Investigación de Campo • 05 Líneas de Refracción Sísmica - 3415 m • 04 Ensayos de Penetración Standard - 21.80 m • 14 Conos de Penetración Dinámica - 55.65 m • 26 Ensayos de Penetración Cono Sowers - 58.4 m • 14 Ensayos de Penetración Ligera - 62.70 m • 15 Muestras Inalteradas de arena (en anillos) Estabilidad de Taludes Cerro de Arena Ensayos de Laboratorio • Análisis de granulometría • Ensayo de corte directo en muestras inalteradas de arena • Contenido de humedad natural : 0.37 a 3.09 % • Densidad del suelo en muestras inalteradas : 1.52 a 1.6 gr/cm3 • Análisis químico Estabilidad de Taludes Cerro de Arena Propiedades Físicas y Mecánicas • Suelo : Arena cementada, fina, limpia a limosa • Clasificación SUCS : SP, SP-SM y SM • γd = 1.55 gr/cm3 • c’ = 0.1 – 0.25 kg/cm2 • φ’ = 33° Estabilidad de Taludes Cerro de Arena Análisis de Estabilidad Estabilidad de Taludes Cerro de Arena Medida de Estabilidad Propuesta AREA DE CORTE= 3.00 m2 COTA BASE DE MURO = 130.006 m Progresiva 731+ 020 CELDAS EXTERIORES CON GRAVA DD LU TA TE OR EC 2 Linea blanca EJE DE VIA PERFIL DE TERRENO ANTERIOR BASE MEJORADA 1 0.500 1.40 1.000 COTA DE EJE= 129.524 Estabilidad de Taludes Cerro de Arena Instalación de la cimentación. Las geoceldas son llenadas con material de préstamo para asegurar un apropiado sistema de drenaje Estabilidad de Taludes Cerro de Arena INSTALACIÓN DE GEOCELDAS Estabilidad de Taludes Cerro de Arena TRABAJOS DE COMPACTACIÓN DEL RELLENO DE ARENA Estabilidad de Taludes Cerro de Arena LOS MUROS FUERON CONFORMADOS POR MATERIAL ARENOSO DISPONIBLE EN EL SITIO Estabilidad de Taludes Cerro de Arena La parte superior y la cara del muro poseen un material de relleno de grava uniforme de TM = 2” para evitar problemas de socavación y lavado de arena Estabilidad de Taludes Cerro de Arena MURO DE 250 M LOCALIZADO EN EL KM 731 + 000 Estabilización del Sector Las Vegas Estabilización de Sector las Vegas CARRETERA TINGO MARÍA - PUCALLAPA Consorcio CES – HIDROENERGIA (2008) Estabilización del Sector Las Vegas Generalidades En el km 22+800 al 23+900 de la Carretera Tingo María-Pucallpa - Sector Las Vegas, Departamento de Huánuco – Perú, se presentaron problemas serios de erosión, causados principalmente por las intensas precipitaciones existentes en la zona y la naturaleza del terreno, produciéndose unas cárcavas de gran magnitud, las cuales comprometieron la estabilidad de los taludes y plataforma de la carretera. La extensión aproximada de las zonas inestables era de 30 ha, distribuidas en 10 cárcavas denominadas : Cárcava 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10. Las Cárcavas 2 (de 8.1 ha) y 3 (de 5.8 ha), ubicadas en el lado izquierdo de la vía, y la Cárcava 4 (de 3.1 ha) en al lado derecho, afectaban directamente la estabilidad de la carretera. Estabilización del Sector Las Vegas En este sector de la vía se observaron tramos de cunetas colapsadas que vertían el caudal colectado directamente hacia las cárcavas, aumentando el ámbito de éstas y reduciendo el ancho de la vía. En algunos tramos, la vía presentaba anchos entre 4 y 5 m. En la zona del escarpe principal se encontraron los sitios más afectados por la erosión, los cuales llegaron a alcanzar alturas de hasta 25 m a causa de las deficientes entregas de las obras de drenaje de la vía. En base a los resultados de los estudios de ingeniería básica, se realizó el diseño de la alternativa de estabilización definitiva. Estabilización del Sector Las Vegas Cárcava Nº2 – Setiembre 2007 Estabilización del Sector Las Vegas Cárcava Nº3 – Setiembre 2007 Estabilización del Sector Las Vegas FOTOMAPA Sitio Crítico "LAS VEGAS" Km. 22+900 - 26+000 Estabilización del Sector Las Vegas Ensaios de Aumento de Poropressão Estudios Realizados EL LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO FUE REALIZADO CON EL Para el DE desarrollo delLÍMITE proyecto ejecutaron OBJETO DEFINIR EL DE LA se ZONA CRÍTICA las siguientes investigaciones: • • • • • • • • • Levantamiento Topográfico Estudio Geológico Estudios de Hidrología e Hidráulica Investigación Geotécnica Investigación Geofísica Estudio de Peligro Sísmico Análisis de Estabilidad de Taludes Estudio de Impacto Ambiental Ingeniería de Detalle de las Alternativas de Solución Estabilización del Sector Las Vegas Levantamiento Topográfico El levantamiento topográfico fue realizado con el objeto de definir el límite de la zona crítica Estabilización del Sector Las Vegas Levantamiento Geológico CARCAVA 1 CARCAVA 2 CARCAVA 3 Zona más estrecha km 23+203 Ancho de vía=6m CARCAVA 4 Geología y Geodinámica Externa – Cárcavas N° 1, 2, 3 y 4 Estabilización del Sector Las Vegas Estúdios de Hidrologia e Hidráulica Estabilización del Sector Las Vegas Investigación Geotécnica CARCAVA 1 CARCAVA 2 TB-3 TB-2 TB-1 CV-1 CV-4 CV-2 LG-8 TB-6 TB-5 CARCAVA 3 LG-3 TB-4 CV-3 CV-5 Zona más estrecha km 23+203 Ancho de vía=6m LG-X LÍNEA DE REFRACCIÓN SÍSMICA CV-4 TB-1 CALICATA DE EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA PERFORACIÓN ROTATORIA LÍNEA DE PERFIL GEOLÓGICO - GEOTÉCNICO CV-6 CV-7 Estabilización del Sector Las Vegas Perforación Diamantina Calicatas Estabilización del Sector Las Vegas Investigación Geofísica Estabilización del Sector Las Vegas Estabilización del Sector Las Vegas ENSAYOS DE CAMPO (SPT) Perforación Profundidad (m) SPT Valores (N) TB - 1 3.0 – 3.45 8.30 – 8.75 15.00 – 15.45 17.60-18.05 SPT -1 SPT-2 SPT-3 SPT-4 19 42 60 47 Qpl-tu (SC) Qpl-tu (GC) (SC) Qpl-tu (GC) Qpl-tu (GC) Perfil Geológico – Geotécnico A – A’ Sitio Crítico “Las Vegas” (km 23+060) Estabilización del Sector Las Vegas ENSAYOS DE CAMPO (SPT) Perforación Profundidad (m) SPT Valores (N) TB - 4 4.80 – 5.25 11.70 – 12.15 SPT -1 SPT-2 32 33 TB - 6 4.50 – 4.95 SPT -1 16 GC SC Qpl-tu (GC) SC Perfil Geológico – Geotécnico B - B’ Sitio Crítico “Las Vegas” (km 23+520) Estabilización del Sector Las Vegas Análisis de Estabilidad de Taludes Existentes CÁRCAVA 2 FS=1.296 FS=1.081 Resultado del análisis – con sismo Resultado del análisis – sin sismo CÁRCAVA 3 FS=0.972 Resultado del análisis – sin sismo FS=0.702 Resultado del análisis – con sismo Hidroenergia Consultores en Ingenieria, 2008 Estabilización del Sector Las Vegas Obras de Estabilización • El alineamiento y la rasante de la vía es el mismo que el considerado en el estudio del Consorcio Integral – Motlima • Rellenos de conformación con taludes 1.75H:1V y banquetas de 5 m de ancho y 10 m de altura • Estructuras de suelo reforzado MSE • Diques de roca de 10 m • Drenaje Superficial - Cunetas colectoras - Rápida de amortiguamiento dentada con geoceldas rellenadas con concreto Estabilización del Sector Las Vegas • Subdrenaje - Filtros de gravas envueltos en geotextil y tubería de PVC de 8” • Control de erosión - Mantos de control de erosión (biomantas) con un gramaje mínimo de 400 g/m2 • Cortes de estabilización • Depósito de desechos (Cerca de la Cárcava Nº2) CARCAVA 1 Estabilización del Sector Las Vegas Rápidas con amortiguador dentado CARCAVA 2 Filtro Enrocado Biomanta CARCAVA 3 Rápidas con amortiguador dentado Enrocado Biomanta Cunetas colectoras Filtro Muros Reforzados con geomalla CARCAVA 10 Zona de corte Muros Reforzados con geomalla CARCAVA 4 Solución definitiva Las Vegas : Cárcavas N° 2 y 3 Cunetas colectoras Estabilización del Sector Las Vegas Análisis de Estabilidad con Obras Propuestas CÁRCAVA 2 FS=1.722 FS=1.251 Resultado del análisis con Terraplén – sin sismo Resultado del análisis con Terraplén – con sismo CÁRCAVA 3 FS=1.759 Resultado del análisis con Terraplén – sin sismo FS=1.291 Resultado del análisis con Terraplén – con sismo Estabilización del Sector Las Vegas Ejecución del Proyecto Estuvo a cargo del consorcio Puente Chino, y la obra fue ejecutada en el año 2008. Estado de la Cárcava – antes de iniciar los trabajos Estabilización del Sector Las Vegas Inicio de los trabajos : Reconformación de Taludes (V:1, H:1.75) Estabilización del Sector Las Vegas Conformación de la sección e inicio de construcción de rápidas de amortiguamiento Estabilización del Sector Las Vegas Colocación de los dados disipadores Instalación de geoceldas en las rápidas Sistema de Confinamiento Geocelular Perforado (19% - 28%) Estabilización del Sector Las Vegas Vaciado del concreto Estabilización del Sector Las Vegas Sección terminada Rápidas : Disipadores de energía En funcionamiento Estabilización del Sector Las Vegas DETALLE DE ARMADO E INSTALACION DE DISIPADORES DE ENERGIA CON GEOCELDAS VISTA PARCIAL ISOMETRICA DE UN SISTEMA DE PROTECCION DE CANAL Rápidas con Amortiguador Dentado Estabilización del Sector Las Vegas Sistema de control de erosión superficial mediante revegetación del talud. Sobre la revegetación se usó Mantos de Control de Erosión de Coco de 400 gr/cm2, con el afán de proteger las semillas mientras se establecía permanentemente la vegetación. Estabilización del Sector Las Vegas ESQUEMA DE COLOCACION DE BIOMANTAS DE FIBRA DE COCO, MINIMO 400 gr/cm2 SECCION TIPICA DE ANCLAJE 0.90 m 0.90 m 0.90 m 0.45 m 0.45 m 0.60 m 0.90 m 1.20 m 1.80 m 1.80 m 0.90 m 1.20 m NOTAS: TRASLAPES PARALELOS AL TALUD 0.10 m TRASLAPES TRANSVERSALES AL TALUD 0.30 m EL PATRON DE ESTACADO ES REFERENCIAL, SE PUEDE HACER USO DE UNA DENSIDAD MAYOR DE SER REQUERIDO EN AREAS ESPECIFICAS 1.2 ANCLAJES/m2 PARA TALUDES MENORES QUE 3H:1V 1.8 ANCLAJES/m2 PARA TALUDES ENTRE 3H:1V Y 2H:1V 2.5 ANCLAJES/m2 PARA TALUDES ENTRE 2H:1V Y 1H:1V 3 ANCLAJES/m2 PARA TALUDES MAYORES A 1H:1V Detalle de Biomanta Estabilización del Sector Las Vegas Estabilización del Sector Las Vegas TALUD SUPERIOR-LAS VEGAS Estabilización del Sector Las Vegas Estabilización del Sector Las Vegas Estabilización del Sector Las Vegas Estabilización del Sector Las Vegas Protección de Taludes de corte con Geoceldas Estabilización del Sector Las Vegas Cárcava Nº3 – Octubre, 2011 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
