Lección 9-10. Fenómenos ladera

Fenómenos de ladera. Causas
Gran importancia en ingeniería civil (obras lineales, embalses). Interesa conocer su
génesis: de qué tipo son, qué causas los producen. Es el primer paso de
cualquier actuación.
Qué se mueve (formaciones de ladera):
• Terreno natural (formación rocosa, suelo “in situ”).
• Eluvial: terreno de descomposición del substrato, todavía no movido.
• Coluvial: idem pero arrastrado por gravedad, camino de los cauces.
• Aluvial; terreno en marcha por un cauce, arrastrado por aguas.
Causas del movimiento:
• Gravedad: se suma a los desniveles, y erosión en laderas. España es un país de
desniveles fuertes (meseta-perímetro), que favorecen los movimientos.
• Presión intersticial: en suelos o en litoclasas.
• Erosión: desequilibra bloques, desapea, arrastra. Puede ser de pie (por ejemplo,
corriente fluvial que desapea bancos de roca, elimina peso en la base), o de
cabeza (bloques caídos, pedreras).
• Otras: acción hielo, acción térmica (desiertos), acción química (disolución,
hinchamiento), acción biológica, acción humana.
Mecanismos principales:
• Desprendimientos, vuelcos, deslizamientos, flujos y movimientos complejos.
Fenómenos
de ladera.
Tipos
Clasificación de los
movimientos de ladera.
De arriba abajo,
desprendimientos,
vuelcos, deslizamientos,
flujos y movimientos
complejos.
Tomada de Varnes (1978),
modif. por Alonso y
Corominas (1984)
Fenómenos de ladera. Tipos (I)
Desprendimientos:
• En rocas de cualquier tipo.
Combinación frecuente: erosión al
pie + presión hidrostática en
litoclasas (también hielo y
diferencias térmicas). Grandes
bloques ruedan ladera abajo.
Fenómenos muy rápidos.
•
Se cosen bloques con anclajes y
bulones. Se utilizan mallas de cable
para contener los inestables, y para
frenar los impactos de bloques. Se
sanean los inestables, se apean con
hormigón, etc.
Conglomerados sueltos en bloques.
Estrecho de la Peña (Fortuna, Murcia)
Fenómenos de ladera. Tipos (II)
Cabeceos:
• En rocas de estratificación a lo sumo métrica, con dirección de capa ±20º
respecto dirección de talud o excavación, y ángulos de buzamiento altos
enclavados en terreno. En inglés “toppling”, vuelco de estratos.
• Típicos: pizarras, flysch, alternancias pizarras-cuarcitas, esquistos, gneises
foliados. Por ejemplo, flysch estribo izquierdo presa de Yesa (Navarra).
• Si son preexistentes se pueden ver panzas en terreno, cambios en
buzamientos, roca muy cuarteada, etc.
•
La roca “cruje”, sin desorganizarse del todo. Normalmente espesores
pequeños quedan “volcados”, pero a veces llegan a 30 m.
•
Dan problemas habituales en ingeniería civil: si las rocas están previamente
cabeceadas, hay que excavar poco a poco y tratar. Si no, preverlo (por
dirección y buzamiento), e ir sujetando según se excava.
•
Se cosen con anclajes y bulones. Si son pequeños basta limpiar la parte
volcada, excavando. A veces se inyecta algo, pero sin presión.
Fenómenos de ladera. Tipos (III)
Pedreras (flujos sólidos):
• Acumulaciones naturales de fragmentos de distintos tamaños, al pie de cantiles
de materiales duros. Por acción de agua, hielo, térmica. Climas fríos o
contrastantes. Habituales calcáreas y cuarcíticas.
• Se pueden mover por:
Erosión del pie (traslación paralela)
Crioturbación
Acumulación progresiva en cabeza
Presión intersticial
Pedreras calcáreas:
• Picos de Europa (canales que caen al Cares), Burgos-Soria (alineaciones
cretácicas de Pico Frentes a Hontoria de la Cantera, por las peñas de Carazo).
En contactos de calizas-dolomías con margas.
• Espesores variables. Superficialmente sueltas, se travertinizan en profundidad
(embalse de Peñarrubia de Sil, pedrera que podría moverse por desembalse de
e=14 m, era casi un conglomerado travertinizado), por lo que los taludes son a
veces fuertes.
• Contención difícil: si son muy espesas, evitar. Si no, gaviones al pie, muros (a
veces celulares rellenos de piedra, tipo gavión), micropilotes, etc.
Fenómenos de ladera. Tipos (IV)
Pedreras cuarcíticas:
• Sierra Morena, cuarcitas paleozoicas (alineación Guadalupe-Portugal),
estrechos del Jalón aguas abajo de Calatayud, cuarcitas asturianas de los
cañones.
• Más “agrias” que las calcáreas (tamaños decimétricos).
• Espesores variables. Superficialmente sueltas, sucias en profundidad (por eso
ángulo de rozamiento menor que el esperable). Por ello son mal material para
escolleras (engaña el contenido en finos) (se usaron en la presa de Arganza).
• Temibles en desembalse (presa de la Barca en el Narcea).
• Difíciles de excavar (se deslizan y reacomodan). En el
• Tratar de quitarles el agua en coronación.
Fenómenos de ladera. Tipos (V)
Deslizamientos traslacionales
•
•
•
•
•
Intraformacionales cuando se trata de estratos de una misma formación.
Normalmente uno más duro resbala sobre uno más plástico: calizas sobre
margas, areniscas sobre arcillas.
Fenómenos rápidos. Suma de gravedad + agua; a veces descalce del pie.
Coincidencia de dirección estratos + dirección, p.ej., de carretera. Por ello, si es
posible, en obras lineales, escoger ladera.
A veces con buzamientos suaves (si roca plástica, tipo filita, pizarras con
sericita, etc).
La lucha contra estos fenómenos comprende:
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–
–
–
–
•
Desmonte previo: eliminar el volumen mueble (por ejemplo, parte del estribo de
Arenós, y sólo parcialmente).
Apeo: ir yendo por bataches. Resulta peligroso.
Bulonado, con puesta en tensión.
Relleno de grietas en cabeza.
Incluso gunitado contra la infiltración
Abandono o modificación del trazado
Vaiont (presa Italia, río Piave), 2.600 muertos al caer la ladera izquierda al
embalse y saltar ola sobre la presa. Presa H=262 metros. Cayeron 230 Hm3.
Estribo izquierdo presa Arenós (CS). Laderas del Canal del Campo del Turia (V).
Variante de Torija (A-2, GU). Estribo izquierdo presa de Itoiz (gran polémica,
NA), la denominada “megacapa”.
Fenómenos de ladera. Tipos
Deslizamiento del embalse de Vaiont. A la izquierda esquema geológico del sinclinal
alineado con el valle, con interpretación del deslizamiento a favor de margas
intercaladas en calizas jurásicas. Se movieron unos 230 Hm3. A la derecha, el
aterramiento del embalse.
La presa queda detrás, la foto está hecha desde cola de embalse. La ola saltó 40
metros por encima de la presa bóveda, que resistió el evento. Arrasó Longarone,
causando 2.600 muertos.
www.uwsp.edu/geo
Fenómenos de ladera. Tipos
Deslizamiento traslacional en
una costa californiana. Se
observan los estratos buzando
hacia el mar, tipo flysch.
Probable descalce por erosión
marina del pie (parecido a lo
que ocurre en la Costa Vasca)
www.uwsp.edu/geo
Fenómenos de ladera. Tipos
Presa de Arenós (CS). Estribo izquierdo.
Alternan calizas y arcillas (ver detalle). El
desmonte resultó de retirar parte del
movimiento de las calizas sobre las margas,
oscuras y húmedas, que se ven en la foto
Fenómenos de ladera. Tipos (VI)
Deslizamientos rotacionales (argallos)
•
•
Normalmente, rocas poco coherentes o muy fracturadas y suelos (más
superficiales en granulares, más profundos en coherentes).
Condiciones que los favorecen:
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•
Morfología típica:
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•
Laderas pendientes.
Rocas con bajos ángulos de rozamiento.
Zonas de erosión activa (incluyendo, claro está, la humana).
Zona cóncava superior y grietas en cabeza, formando un arco.
Panza al pie, con levantamiento terminal.
Grietas en cabeza, formando un arco.
Roca y detritus en la panza, muy removidos.
Árboles volcados (si son recientes) o formando arco (si son antiguos).
Escalones, con tepes en cabeza, y contrahuella inclinada monte adentro.
A menudo hay brotes de agua a los pies (especialmente si son grandes).
A veces se encadenan varios, o se combinan con traslacionales. Los detritus
acaban a veces como un flujo.
Tratamientos típicos:
–
–
–
–
Drenar (antes incluso galerías –peligroso-). Ahora dren californiano (menos efectivo).
Quitar peso en cabeza y ponerlo en el pie (Estribo derecho presa de Yesa). Así
disminuye pendiente media. En Asturias, en pizarras alteradas.
Relleno grietas coronación. Plantación incluso.
Proteger el pie de la erosión.
Fenómenos de ladera. Tipos
Deslizamiento rotacional en yesos alterados
(Añover de Tajo)
Deslizamiento rotacional en areniscas y
arcillas (Herce, La Rioja). Producido por la
erosión del pie del río Cidacos.
Fenómenos de ladera. Tipos
Deslizamiento roto-traslacional en filitas
alteradas, en boquilla de un túnel en
construcción en Málaga.
Deslizamiento rotacional con flujo terminal
en arcillas yesíferas del Keuper. Se ve la
masa al pie muy desorganizada. Ha
arrastrado parte de la cobertera de carniolas
del Infralías (el escarpe de arriba es donde
asoman). Lodares, río Jalón, Soria.
Fenómenos de ladera. Tipos
Deslizamiento roto-traslacional de
Puigcercós (Lérida). En 1881, el pueblo fue
“engullido” por el deslizamiento. La lengua
frontal es el derrubio que taponó el cauce
inferior. Tabla de calizas resbaló sobre lutitas
y areniscas facies Garumniense inferiores.
(ver esquema, de Alonso y Corominas, 1984).
Fenómenos de ladera. Tipos (VII)
Solifluxiones (flujos de suelo)
•
•
Normalmente, rocas y suelos arcillosos, o con componente de materiales finos
(también arcosas). Domina la deformación y el movimiento sobre la rotura. En
Andalucía se llaman “revenidos”, barronales, bujeos.
Condiciones que los favorecen:
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•
Morfología típica:
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–
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•
“Rizados” de la ladera, lomos y lenguas.
Árboles venidos hacia delante o curvos.
Pequeños saltos.
Canchos flotantes, desprendidos, flotando sobre el material que repta (coluviones en
el Prepirineo).
Soluciones típicas:
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–
Aumento de presión intersticial y fluidificación de la masa.
Cambios de volumen (arcillas expansivas).
Erosiones pequeñas en el pie, que ponen en marcha materiales de bajo φ.
Drenaje de coronación y zanjas (profundo no suele ser, porque suelen ser
impermeables los terrenos).
Tapar grietas, plantar.
Inclusiones rígidas (por ejemplo, pantallas de pilotes profundas, a veces con anclajes).
Poner peso en el pie y defender de erosión.
Río Gállego: cola de embalse de Biscarrués (HU), coluviales reptando sobre
margas y areniscas. Ladera Mitagalán, arcillas expansivas (Bailén-Granada, J).
Valle del Jalón (Medinaceli, SO), en Keuper. Canales del Guadalhorce (MA),
arcillas expansivas.
Fenómenos de ladera. Tipos
Flujo arcilloso
catastrófico.
La Conchita
(California), 1995.
www.uwsp.edu/geo
Árboles movidos en un “creep”
o flujo lento.
www.uwsp.edu/geo
Fenómenos de ladera. Tipos (VIII)
Cárcavas
• Redes tupidas de erosión en terrenos blandos e impermeables (arcillas,
margas, arcosas, arcillas yesíferas), o arenosos sueltos, en condiciones áridas.
• Condiciones que los favorecen:
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•
Morfología típica:
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•
•
Red “arborescente”, múltiple.
Productos de erosión al pie, si bien se arrastran fácilmente.
“Picuezos”, cuchillares, terreno con aspecto ruinoso.
En yesos, calamas (dolinas de hundimiento), redes hídricas interrumpidas, etc.
Presentan en ingeniería problemas por lo intransitable, la erosión y los
arrastres sólidos (mantenimiento cunetas, por ejemplo).
Tratamientos típicos:
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–
–
•
Laderas deforestadas o sin vegetación.
Tirante hídrico elevado y precipitaciones intensas (aunque intermitentes).
Terrenos erosionables, impermeables y blandos.
Plantaciones y abancalamientos, para disminuir virulencia del agua.
Gaviones.
Cunetas revestidas.
Los “badlands” son típicos de Almería (desierto de Tabernas), Murcia (ramblas
afluentes al Guadalentín), Bardenas, Monegros, Guadix, Bierzo, bordes de la
Alcarria, Somontano aragonés. En general terrenos terciarios blandos, poco
consolidados. Un caso especial son las Médulas, creadas por mano humana.
Fenómenos de ladera. Tipos
Ramblas de
Canta el Gallo
y del río
Chícamo
(Murcia).
Las Bardenas
(Navarra).
www.lasbardenas.com