“Manejo de aguas de lluvias en laderas y estabilidad de laderas desde la perspectiva de riesgo” UNIDAD I “Tipos de suelos y aspectos básicos sobre estabilidad de laderas”

Los problemas de inestabilidad de laderas, generalmente representa una de las mayores amenazas para la vida y bienes materiales de la población. Los estudios deben involucrar una participación de grupos interdisciplinarios de especialistas, quienes analizarán el proceso como tal, y los efectos socioeconómicos. El primer paso, consiste en difundir el conocimiento y fomentar una cultura de la prevención, los cuales requerirán de políticas del Estado (CENAPRED, 2001).

Estabilidad de taludes DEFINICIÓN DE TALUD “Superficie inclinada respecto a la horizontal que hayan de adoptar permanentemente la estructura de tierra, bien sea en forma natural o como consecuencia de la intervención humana en un obra de ingeniería. Desde este primer punto de vista los taludes se dividen en naturales (laderas) o artificiales (cortes y terraplenes)” Existen dos términos generalmente utilizados en relación al riesgo de talud. Protección del talud Estabilidad de taludes

En el talud o ladera se definen los siguientes elementos constitutivos Altura: distancia vertical entre el pie y la cabeza Pie Cabeza o escarpe Altura de nivel freático Pendiente

Los procesos geotécnicos activos de los taludes y/o laderas, corresponden generalmente, a movimientos en masa: nomenclatura de un movimiento en masa típico (deslizamiento)

CLASIFICACIÓN DEL TIPO DE FALLAS DE TALUDES Basado en el reconocimiento de los factores geológicos que condicionan las fallas Desprendimiento Caída libre Volcadura

Desparramo-movimiento lateral Deslizamiento de escombros Derrumbes: consiste en el movimiento de un bloque (o bloques) de suelo o roca a lo largo de una superficie de falla plana bien definida. Planar Rotacional Desparramo-movimiento lateral Deslizamiento de escombros

Las avalanchas pueden ser de roca o escombros. Movimientos rápidos de escombros, de suelos o de roca, y que puede o no comenzar con la ruptura a lo largo de una superficie de falla. Las principales causas: altas fuerzas producto de la filtración, alta pluviosidad, sismo o deslizamiento gradual de los estratos de roca. Las avalanchas pueden ser de roca o escombros. Avalanchas

Es similar a las avalanchas, excepto por la cantidad de agua, que es mayor y por ello la masa fluye como lodo. Sus principales causas: el aporte de grandes lluvias y materiales de suelos sueltos en la superficie. Flujos

Repteo Es característico de materiales cohesivos y rocas blandas como lutitas y sales, y en taludes moderadamente empinados. Se identifica por la presencia de crestas paralelas y transversales a la pendiente del talud.

FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA INESTABILIDAD DEL TERRENO DE LADERAS Se dice que una ladera (talud) es inestable cuando una masa de suelos, suelo-roca, se debilita o pierde su equilibrio y se cae o desliza por efecto de la gravedad. Para que se produzca la inestabilidad y puesta en movimiento de una masa de terreno, deben intervenir y modificarse de forma conjunta varios factores (Herrera, 2000) Factores constantes (carácter pasivo): Naturaleza de los materiales Relación estructura-ladera Pendiente topográfica y morfología de la ladera Meteorización Vegetación Factores constantes (carácter activo): Climatología Agua Erosión fluvial y costera Sismicidad de la zona Acciones antrópicas

Composición mineralógica Naturaleza de los materiales Donde sus parámetros resistivos, dependerán de: La litología de los materiales y su grado de alteración condicionan sus características físico-mecánicas y, por lo tanto, su estabilidad potencial Composición mineralógica Textura del sedimento Compactación, tamaño, forma y cementación de las partículas que formen la roca o sedimentos Por consiguiente, los materiales pocos cementados, con granos medio (limo o arenas, limo-arcillosas), o de un amplio rango granulométrico (mayor riesgo a deslizamiento)

Relación estructura-ladera Es la relación y combinación de la disposición geométrica de los materiales que afloran en la superficie, con respecto a la orientación, pendiente y altura de la ladera natural o talud artificial.

Pendiente topográfica y morfología de la ladera Son parámetros utilizados sistemáticamente en los métodos de cálculo de estabilidad de taludes. La pendiente topográfica y la altura de las laderas son factores que condicionan el desarrollo de procesos de deslizamiento.

Meteorización El factor produce alteración a la roca o al sedimento original de la ladera, cambiando su resistencia y permeabilidad. La meteorización destruyen el empaquetamiento de los materiales, disgregan el conjunto y generan una pérdida o aumento de la cohesión.

Vegetación

Climatología En general existe una buena correlación entre la frecuencia de deslizamientos y la estación del año, correspondiendo a un mayor número en los meses más lluviosos. Este fenómeno se incrementa en zonas muy húmedas, y durante los períodos con lluvias más extensas e intensas. Los efectos del clima se derivan principalmente de la pluviometría y temperatura.

2. Alteración química mediante procesos de disolución, oxidación, etc. Agua Es el agente que contribuye con mayor peso a la modificación de las condiciones de estabilidad de una laderas. 1. Provoca la disgregación física de la estructura de las partículas del suelo. 2. Alteración química mediante procesos de disolución, oxidación, etc. Su acción desestabilizadora proviene de la sobrecarga proporcionada por el peso del agua al ocupar poros y fisuras antes vacíos.

Erosión fluvial y costera Erosión fluvial: las crecidas modifican las condiciones geométricas y erosivas, y cambian la extensión del cauce, al tiempo que aumenta la carga hidráulica y la capacidad erosiva del río. Erosión costera: el mismo efecto de socavación se produce en la base de los acantilados costeros por la acción del violento, choque de las olas durante los períodos de tormenta .

Terremoto frente a las costas del Pacífico de El Salvador Sismicidad de la zona Terremoto frente a las costas del Pacífico de El Salvador Epicentros antes y después del terremoto ocurrido el 13 de enero del 2001

Acciones antrópicas La deforestación Por excavaciones Las actividades humanas pueden modificar parte de los factores que se han tratado anteriormente y la hidrogeología (drenaje) Por excavaciones Construcción de caminos, casas , presas, etc. La deforestación Sobrecargas por rellenos

EVALUACIÓN DE LA ESTABILIDAD DE UN TALUD (LADERAS) La estabilidad de un talud natural (ladera) de corte o relleno comúnmente se evalúa mediante métodos de estabilidad basados en el equilibrio límite del suelo. Estos métodos toman en cuenta los factores principales que influyen en la resistencia del suelo o masa rocosa.

Las fuerzas que actúan sobre el bloque rígido (figura) son el peso del bloque (W), la normal (N) y la fuerza de roce (Fr) Las fuerzas que actúan en la dirección del plano inclinado (X’) sobre la fuerza de roce (Fr) y el componente del peso en la dirección (W senβ) La fuerzas que actúan en la dirección perpendicular al plano inclinado (Y’), son el componente de peso en esa dirección (W cosβ) y la normal (N) La cuantificación de la estabilidad de un talud se basa en el concepto de factor de seguridad (FS = Fr / W senβ) Para ilustrar el concepto del factor de seguridad (FS), se usa la analogía de un bloque deslizante en un plano inclinado

La siguiente figura muestra un organigrama que recogen los diferentes métodos de cálculo de estabilidad de un talud

PAPEL DE LA VEGETACIÓN EN LA ESTABILIDAD DE LADERAS Interceptación Retención Retardación Infiltración Transpiración En términos generales, el papel de la vegetación tiene que ver, con los siguientes aspectos (Mataix et al. 2004)

Modificación del contenido de humedad del suelo La vegetación cumple un importante papel en términos de la prevención de movimientos en masa, de manera especial con relación a los deslizamientos superficiales en laderas. Refuerzo de las raíces Modificación del contenido de humedad del suelo Apuntalamiento Peso de la vegetación Cuñamiento de raíces

El papel desempeñado por las raíces en términos del refuerzo del suelo a la estabilidad de las laderas no es tan simple, como lo es, el de las estructuras artificiales; si bien las raíces no tienen la resistencia mecánica de las bandas de acero, en el suelo se comportan de una manera más compleja, por que ejercen fuerzas de tensión y de transferencia de tracción a lo largo y ancho del refuerzo.

Gracias