Conformación de Taludes

CONFORMACION DE TALUDES
ELABORADO POR:
ING. JAIME SUAREZ DIAZ
BUCARAMANGA - COLOMBIA
La forma de la superficie del talud debe
garantizar :
‰ Velocidad baja de la escorrentía para que la fuerza
tractiva no sea suficiente para producir erosión.
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‰ Relación de masas de suelo que no faciliten la
ocurrencia de deslizamientos de tierra.
CRITERIOS PARA EL DISE
ÑO DE LA
DISEÑO
CONFORMACION
ƒ METEORIZACION
ƒƒMICROESTRUCTURA
MICROESTRUCTURA Y ESTRUCTURA GEOLOGICA
ƒ MINERALES DE ARCILLA
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FORMACION GEOLOGICA
ƒ SISMICIDAD
ƒ FACTORES ANTROPICOS
ƒ ELEMENTOS EN RIESGO
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ƒƒNIVELES
NIVELES FREATICOS Y COMPORTAMIENTO HIDROLOGICO
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HIDRAULICA DE LA ESCORRENTIA
FORMACION GEOLOGICA
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A MAYOR COMPETENCIA DE LA ROCA O SUELO SE
PERMITEN MAYORES PENDIENTES Y ALTURAS
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LOS ESQUISTOS Y LUTITAS NO PERMITEN TALUDES
VERTICALES
METEORIZACION
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A MAYOR METEORIZACION SE REQUIEREN TALUDES MAS
TENDIDOS, MENORES ALTURAS ENTRE BERMAS Y MAYOR
ANCHO DE LAS GRADAS
ƒ MATERIALES MUY METEORIZADOS REQUIEREN TALUDES
MENORES A 1H:1V
ƒ GENERALMENTE NO SE PERMITEN ALTURAS ENTRE
BERMAS MAYORES A 7 MT.
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ƒ SE REQUIEREN ANCHOS DE BERMA DE MINIMO 4 MT.
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Generalmente la pendiente debe ser menor en la parte
superior del talud debido a que la meteorización es más
intensa
El material de la parte alta del
talud es susceptible a deslizarse
por saturación en eventos de
lluvia intensa
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MICROESTRUCTURA Y ESTRUCTURA
GEOLOGICA
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A MENOS QUE SE ENCUENTREN MUY CEMENTADAS LAS
DISCONTINUIDADES, LAS PENDIENTES DE LOS TALUDES
NO DEBEN TENER ANGULOS SUPERIORES AL
BUZAMIENTO DE LAS DIACLASAS O PLANOS DE
ESTRATIFICACION
Diaclasas
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EN LA
FS
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Igual situación ocurre con la estratificación
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Los taludes verticales
en macizos rocosos
solo son posibles si la
estratificación
es
horizontal
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A MAYOR ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES
SE PERMITE MAYOR PENDIENTE
Diaclasas
Diaclasas
Falla
a)
Falla de bloques
<Ø
b)
>Ø
Falla Masiva
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Falla
MINERALES DE ARCILLA
PENDIENTE < 2H:1V
KAOLINITA: PENDIENTE ≅ 1H:1V
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SI HAY PRESENCIA DE ARCILLAS ACTIVAS
ALTURAS ENTRE BERMAS
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LAS ALTURAS ENTRE BERMAS EN SUELOS ARCILLOSOS NO
DEBEN SER SUPERIORES A 5 METROS
NIVELES FREATICOS E HIDROLOGIA
NO
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SUELOS SATURADOS CON POCA COHESION
PERMITEN TALUDES SUPERIORES A 2H : 1V
SISMICIDAD
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EN ZONAS DE AMENAZA SISMICA ALTA NO SE DEBEN
CONSTRUIR TALUDES CON PENDIENTES SUPERIORES A
1/2H:1V
FACTORES ANTROPICOS
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EN ZONAS URBANAS NO SE RECOMIENDAN
PENDIENTES SUPERIORES A 1H:1V Y LAS ALTURAS
ENTRE BERMAS NO DEBEN SER SUPERIORES A 5 MT
ELEMENTOS EN RIESGO
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LOS TALUDES CON RIESGO DE VIDAS HUMANAS DEBEN
TENER FACTORES DE SEGURIDAD MAS ALTOS
CAMBIOS BRUSCOS DE LITOLOGIA
EJEMPLO: COLUVIONES O MANTOS DE SUELOS BLANDOS
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CONSTRUIR BERMA ANCHA EN EL SITIO DE CAMBIO DE
LITOLOGIA
PARA LA CONFORMACION DE UN TALUD
SE DEBE DISEÑAR
ƒ MANEJO DE AGUAS DE ESCORRENTIA
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ƒ FORMA DEL TALUD (PENDIENTE, BERMAS, ETC)
ƒ PROTECCION DE LA SUPERFICIE (BIOINGENIERIA Y/O
RECUBRIMIENTOS)
ƒ OBRAS DE CONTROL GEOTECNICO (SUBDRENAJES,
MUROS, ETC.)
MANEJO DE AGUAS
+ PROTECCION DE LA SUPERFICIE
+ OBRAS DE CONTROL GEOTECNICO
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FORMA
Alternativas de obras de conformaci
ón
conformación
MÉTODO
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Efectivo especialmente en
suelos friccionantes.
No es viable
económicamente en
taludes de gran altura.
Terraceo de
la superficie.
Además de la estabilidad al Cada terraza debe ser
deslizamiento, permite
estable
construir obras para
independientemente.
controlar la erosión.
Remoción de
materiales de
la cabeza del
talud.
Se disminuyen las fuerzas
activas, las cuales son las
que accionan el
deslizamiento
Se pueden inestabilizar
las áreas arriba de la
cabeza del talud.
Colocación
de materiales
en el pié del
talud
Muy efectivo en la
estabilización de
deslizamientos
rotacionales
En movimientos muy
grandes las masas a
colocar tendrían una
gran magnitud
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Abatimiento
de la
pendiente.
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La forma de los taludes debe diseñarse
LA PENDIENTE
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La pendiente resultante debe ser estable para erosión y para
deslizamientos
DISEÑO DE LA PENDIENTE
‰ LITOLOGIA
‰ ESTRUCTURA
‰ METEORIZACION
‰ RESISTENCIA DEL SUELO
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TENER EN CUENTA:
9 MODELOS MATEMATICOS DETERMINISTICOS
(FELLENIUS-BISHOP-JANBU, ETC)
9 SISTEMAS SEMIEMPIRICOS
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PENDIENTES TÍPICAS PARA TALUDES EN
CORTES DE CARRETERAS
MATERIAL
PROPIEDADES ALTURA DEL
CORTE (MT)
PENDIENTE
SUGERIDA
ROCA DURA
0.3 H:1V A 0.8H:1V
ROCA BLANDA
0.5H:1V A 1.2H:1V
ARENA
POCO DENSA
SUELO ARENOSO
DENSO
1.5H:1V A 2H:1V
MENOS DE 5
0.8H:1V A 1H:1V
5 A 10
1H:1V A 1.2H:1V
MENOS DE 5
1H:1V A 1.2H:1V
5 A 10
1.2H:1V A 1.5H:1V
MENOS DE 10
0.8H:1V A 1H:1V
10 A 15
1H:1V A 1.2H:1V
MENOS DE 10
1H:1V A 1.2H:1V
10 A 15
1.2H:1V A 1.5H:1V
SUELOS COHESIVOS
0 A 10
0.8H:1V A 1.2H:1V
SUELOS
COHESIVOS
MEZCLADOS CON MASAS DE
ROCA O BLOQUES
MENOS DE 5
1H:1V A 1.2H:1V
5 A 10
1.2H:1V A 1.5H:1V
POCO DENSO
MEZCLA DE ARENA CON DENSA
GRAVA O MASAS DE ROCA
POCO DENSA
PENDIENTES TÍPICAS PARA TALUDES
EN RELLENO
MATERIAL DE RELLENO
ALTURA DE
RELLENO (MT)
PENDIENTE
Arena o grava de buena Menos de 5
calidad SW, GM, GC, GW, GP
5 a 15
1.8H:1V a 2H:1V
Arena de mala calidad SP
Menos de 10
1.8H:1V a 2H:1V
Material rocoso
Menos de 10
1.5H:1V a 1.8H:1V
10 a 20
1.8H:1V a 2H:1V
Suelos areno
buena calidad
arcillosos
Suelos arcillosos blandos
de Menos de 5
1.5H:1V a 1.8H:1V
1.5H:1V a 1.8H:1V
5 a 10
1.8H:1V a 2H:1V
Menos de 5
1.8H:1V a 2H:1V
:1
m
n:1
:1
V
Menos
Meteorizado
Roca blanda
0.5
H:
1V
0.8
H:
1V
1H
Suelo
Roca dura
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PENDIENTES
VARIABLES DE
ACUERDO A LA
CALIDAD DEL
MATERIAL
Mas
Meteorizado
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Los taludes bien dise
ñados son la vida de la via
diseñados
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Si se realiza un análisis detallado de la geología y la
geotecnia se pueden realizar diseños “perfectos”
TERRACEO
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Las bermas
ñarse para que intercepten
bermas o
o gradas
gradas deben
deben dise
diseñarse
intercepten la
la
escorrent
ía y controlen la erosi
ón
escorrentía
erosión
9 PARA AUMENTAR EL FACTOR DE SEGURIDAD
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9 PARA EL MANEJO DE AGUAS DE ESCORRENTIA
Pendientes
Altura entre bermas
Ancho de bermas
Pendiente interna de las
bermas
Recubrimiento de las bermas
Recubrimiento de los taludes
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DETALLES :
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La pendiente entre bermas debe garantizar la estabilidad de
todas y cada una de las gradas
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Entre menos cohesivo y/o más fracturado el material la
altura entre gradas debe ser menor
En el dise
ño de las bermas :
diseño
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Debe garantizarse la estabilidad general del talud
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Las bermas deben ser suficientemente anchas y tener una
pendiente lateral de 3 a 10%.
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La escorrentía en las gradas
debe manejarse
adecuadamente para evitar
problemas graves de erosión
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Las bermas deben recubrirse o construirse canales para la
conducción de la escorrentía interceptada
DISE
ÑO DE LAS BERMAS
DISEÑO
ƒ USO DE TABLAS O GRAFICOS
ƒ CALCULO DE F.S. PARA CADA GRADA Y PARA EL TALUD
TOTAL
ƒ USO DE LA EXPERIENCIA DE ACUERDO AL
COMPORTAMIENTO DE TALUDES EN CONDICIONES
SIMILARES
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USO DE CODIGOS (EJ: HONG-KONG Y LOS ANGELES)
DISE
ÑO
DISEÑO
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ƒ DEBEN OBEDECER AL CONOCIMIENTO MUY CLARO
DEL COMPORTAMIENTO DEL TALUD
ƒ UN SISTEMA QUE FUNCIONO EN UN SITIO NO
NECESARIAMENTE ES APLICABLE EN OTRO
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ƒLOS DISEÑO NO DEBEN SER CIEGOS
DISE
ÑO SEMIEMPIRICO UTILIZANDO TABLAS O DIAGRAMAS
DISEÑO
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KENTUCKY DEPARTMENT OF HIGHWAYS
OF
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KENTUCKY
DEPARTMENT
HIGHWAYS
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Siempre debe intentarse el diseño “Perfecto”
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El diseño perfecto
REMOCION DE MATERIALES DE LA CABEZA DEL TALUD
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REMOCION DE MATERIALES DE LA CABEZA DEL TALUD
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REMOCION DE MATERIALES DE LA CABEZA DEL TALUD
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REMOCION DE MATERIALES DE LA CABEZA DEL TALUD
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CONFORMACION REMOVIENDO MATERIALES DE LA CABEZA
CONTRAPESO EN EL PIE
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BERMAS EN TERRAPLENES
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