Estudio de estabilidad de taludes en proyectos y obras de carretera

7/26/2019 Estudio de estabilidad de taludes en proyectos y obras de carretera

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ANLISIS DE ESTABILIDAD

DETAL DES

Guzmn Fuente Puent

** Breve gua metodolgica,sinttica y prctica**


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I.- INTRODUCCIN

TALUDES

ESTUDIO DE ESTABILIDAD


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ESTUDIO DE TALUDES

El estudio de taludes puede suponer alguno de los siguientes

casos

Estudio y Diseo

construir

Anlisis de taludes y laderas inestables

Estudio de laderas con problemtica y/o riesgo Correccin y tratamiento

Plantear medidas adecuadas para corregir problemticas

o tratamientos adicionales


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II.II.-- METODOLOGAMETODOLOGA

TALUDES


Trabajos previos

Procesos y tipos deinestabilidad

Caracterizacin deltalud o ladera


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1.1.-- TRABAJOS PREVIOSTRABAJOS PREVIOS

Se realiza un reconocimiento geolgico previo del mbito.

Descripcin generalLocalizacin de la zona estudiada en el mbito de la obra,

ro ecto o estudio descri cin (altura, eometra,

ncluir:

topogra!a, geomor!ologa, ..."

Reconocimiento Geolgico-geotcnico previo

#ecopilacin de in!ormacin e$istente%escripcin geolgica sint&tica'tros ( super!icie a!ectada, geometra, procesos deinestabilidad, ..."


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2.- PROCESOS Y TIPOS

DE INESTABILIDADA.- CARACTERIZACI Y CLASIFICACI DEL PROCESO

Solo en taludes y laderas )ue mani!iesten inestabilidad. Permite

prever las actuaciones y medidas para su control en la !ase dedise*o y construccin.

Movimiento en masaDeslizamientos

TIP

OS

Desprendimiento de rocas

u!sidenciasReptacionesMovimientos complejos

u os y o a asDescalces"uelcos

#valanc$as

Sigue


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2.- PROCESOS Y TIPOS DE

INESTABILIDADA.- CARACTERIZACI Y CLASIFICACI DEL PROCESO

Sigue


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2A1.- MOVIMIENTOS EN MASA

a%- D&'()#M(&*+, ./

+ienen lugar a lo largo de una super!icie de deslizamiento interna,

de !orma apro$imada circular y cncava, alrededor de un eedispuesto paralelamente al talud . Se pueden dar en suelos y rocas.

R OTACIOALES

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. CARACTERIZACI N Y CLASIFICACI N

e ent can tres zonas-oronacin

%e!lacin

cumulacin

(IGME, 1987)

Su velocidad vara de lenta a moderada,y en su desarrollo tiene granin!luencia la inclinacin de la super!icie en el pie del deslizamiento.


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2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAEJEMPLOS DE DESLIZAMIETOS ROTACIOALES

)ona de C,R,*#C(0*

)ona de D&F'#C(0*

+1pica rotura en 2orma de cuc$ara y super2icie de rotura de talud% 'a &r1a ,viedo/

)ona de #C3M3'#C(0*

'&*G3# de deslizamiento


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2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAEJEMPLOS DE DESLIZAMIETOS ROTACIOALES

)ona de C,R,*#C(0*

+1pica rotura en 2orma de cuc$ara y super2icie de rotura de talud% 'a &r1a ,viedo/

)ona de D&F'#C( *

)ona de #C3M3'#C(0*


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2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAEJEMPLOS DE DESLIZAMIETOS ROTACIOALES.

Detalle del escarpe de coronacin principal% #lto del ,rtiguero Ca!rales/


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2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAEJEMPLOS DE DESLIZAMIETOS ROTACIOALES.

Deslizamiento rotacional en macizo rocoso muy 2racturado


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a%- D&'()#M(&*+, 4/TRASLACIOALES O PLAARES

Condiciones: Discontinuidades buzando a favordel talud

#otura y el deslizamiento a !avor de un plano de discontinuidad.


(IGME, 1987)

%ireccin del planoparalela al talud

%iscontinuidad descalzadapor eltalud y )uepenetre en &lindividualizando un blo)ue

uzamiento de la discontinuidadmayor)ue su ngulo de rozamientointerno.


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2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAEJEMPLOS DE DESLIZAMIETOS PLAARES

Disposicin 2avora!le de la estrati2icacin para un deslizamiento planar%u!ida a #lto de 'a &spina alas/


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a%- D&'()#M(&*+, 5/CUAS

Condiciones:

#otura y deslizamiento a !avor de dos planos de discontinuidad

)ue se intersectan.

SIMULACIN DEL TALUD


%eben cumplir tambi&n iguales

condiciones )ue para la roturaplanar, pero re!eridas al planode interseccin.

J1 J2E

CUA

TALUD 10/70

os os p anos an e a oraren la superficie del talud.


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2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAEJEMPLOS DE CUAS

Cu6a a pe7ue6a-mediana escala% Garganta del r1o 8ang-ts C$ina/%


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Cu6as a gran escala% ,dollo9 ierra de 'a Ca!rera 'en/


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#valanc$a de rocas a partir de una cu6a de cuarcitas% (z7: Detalle de las

discontinuidades% e o!serva apertura y pe7ue6o espaciado en las mismas% Crta% alas-'a&spina


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Estn relacionados con la presencia de agua en el substrato0son propios de materiales poco consolidados, tipo suelo.

mplican intrnsecamente la p&rdida de la estructura


!%- Flujos y Coladas

origina .

Coladas de barro (1mud !lo23"

Coladas de derrubios (1debris !lo23"

456 de !raccin !ina 7 agua


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2A1.- MOVIMIENTOS EN MASAEJEMPLOS DE COLADAS

Colada% )ona de 'a &r1a ,viedo/


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2A2.- DESPRENDIMIENTOS DE ROCA

8asa separada de un talud mediante una super!icie de corte, cuyorecorrido se realiza en gran parte por el aire.

AVALACHAS


VUELCOS

9untas )ue buzancontra el talud ycuyo rumbo es casi

paralelo al de la

cara del talud.


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2A2.- DESPRENDIMIENTOS DE ROCAEJEMPLOS DE VUELCO

Procesos de vuelco. :arganta del ro ;ang


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2A2.- DESPRENDIMIENTO DE ROCASEJEMPLOS DE AVALACHA

valanc=a de rocas en la :arganta del ro ;ang


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2A3.- SUBSIDENCIA


Escalones longitudinales producidos por lasubsidencia )ue desarrolla en la partesuperior de un cantil calcreo.La Eria ('viedo"

Sigue

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD CARACTERIZACI N Y CLASIFICACI N


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2A3.- SUBSIDENCIA (2)


Seccin del cantil calcreo anterior. La Eria ('viedo"



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2A3.- SUBSIDENCIA (3)


>isura ?rstica con rellenos arcillososparcialmente lavados )ue =an provocadouna avalanc=a.%etalle de la anterior



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2A4.- REPTACIONES

+ambi&n conocidas cmo 1creep3, se pueden considerar cmo unsubtipo de colada de carcter lento, con un movimientoe$tremadamente lento e imperceptible a !avor de la ladera.


-onstituye un agente geomor!olgico importanteen la evolucin de las laderas templado


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2A5.- MOVIMIENTOS COMPLEJOS

En ellos act@an a la vez una combinacin de mecanismos


+alud de &l "iso9 Frieres9 #utov1a Minera%

2A5 MOVIMIENTOS COMPLEJOS


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2A5.- MOVIMIENTOS COMPLEJOSEJEMPLOS

;anor


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2.- PROCESOS Y TIPOS

DE INESTABILIDADB.- IDETIFICACI DE PROCESOS

A


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2B1.- EVIDENCIAS DE MOVIMIENTO

Se pueden observar diversas se*ales y signos )ue evidencian lae$istencia de deslizamientos.

#upturas de pendientescon acumulacin de

a%- &n el Campo ./

%etalle de la zona !rontal deacumulacin. %eslizamientode Picullanza ('viedo"

Planos inclinados lisosrocosos con aspecto

!resco y blo)ues

Sigue

PROCESOS Y TIPOS DE INESTABILIDAD. IDENTIFICACI N


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lo)ues cados al pie de acantilados oescarpes

a%- &n el Campo 4/

Fisura =


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a%- &n el Campo 5/

8acizos !racturados y meteorizadoscon blo)ues y cu*as cadas ydeslizadas

Sigue



34/77


a%- &n el Campo >/

Presencia de:rietas de traccin

Fisuras de traccin%

Sigue



35/77


a%- &n el Campo ?/

-icatrices )ueevidencien planos

Sigue

Lbulos encuc=ara en laderas



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a%- &n el Campo @/

Cundimientos o subsidenciascon grietas de traccin

Sigue



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a%- &n el Campo A/#eptaciones de material blando

Se*ales de avalanc=as o !luosLaderas escalonadas y agrietadas y con escarpes

Sigue

Son elementos !undamentales a la =ora de identi!icar einterpretar los deslizamientos.

En general, delinean en general los lmites de la rotura

E$isten grietas caractersticas de los di!erentes tipos demovimientos.



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2B1.- EVIDENCIAS DE MOVIMIENTOa%- &n el Campo B/

Drboles, arbustoso postes inclinadosa !avor de la

E$isten tambi&n se*ales indirectas en vegetacin y construcciones

Sigue

pen en e

egetacincatica con racesarrancadas y

rbolesdesenterrados yarrastrados.

Drboles migrados. 'dollo, Sierra de La -abrera (Len"



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a%- &n el Campo /

:rietas enconstrucciones, ygrietas,

abombamientos encarreteras.

Presencia de

estructuras desostenimiento(muros, escolleras"

%eslizamiento de Picullanza ('viedo"



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!%- Fotogeolgicas

:rietas o escarpes en la cabecera del talud

Rasgos i!"#i$i%a#i&os o's!(&a')!s

La !otogra!a a&rea es una de las meores t&cnicas para elreconocimiento de deslizamientos e inestabilidades del terreno.

+opogra!a 1aborregada3, lobulada o 1aterrazamientos3

8asas de terreno cortadas por corrientes de agua

+opogra!as cncavas re!leando la super!icie de rotura

Fonas con surgencias de agua-anales de drenae abundantes y cercanos-mbios en la vegetacin por =umedades di!erentes

...... Etc..



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c%- +opogr


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3.- CARACTERIZACIN

DEL TALUD O LADERAA.- DESCRIPCI PARTICULARIZADA

ngulos9 pendientes9 alturas9 longitudes yvolumen aproEimado%

Rasgos del pie y ca!ecera del talud9 grietas yl1mites del deslizamiento%%

;ro2undidad y 2orma de la super2icie de rotura%

B.- *EOLO*+A E HIDRO*EOLO*+A

CARACTERIZACI N DEL TALUD O LADERA. LEVANTAMIENTO GEOL GICO


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C.- LEVATAMIETO *EOL*ICO

3C1.- CARACTERIZACIN GEOMECNICA DEL

MACIZO ROCOSO

(direccin /ngulo de buzamiento"

-lasi!icacin geomecnica de macizos

ienia2s?i...

ndices de calidad #8#

3C13C1 CARACTERIZACINCARACTERIZACIN


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3C1.3C1.-- CARACTERIZACINCARACTERIZACINGEOMECNICA DEL MACIZOGEOMECNICA DEL MACIZO

ROCOSOROCOSO


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3C1.3C1.-- CARACTERIZACIN GEOMECNICA DEL MACIZOCARACTERIZACIN GEOMECNICA DEL MACIZOROCOSOROCOSO


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ROCOSOROCOSO

TALUDES


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III.III.-- ESTUDIO DEESTUDIO DEESTABILIDADESTABILIDAD

TALUDES


Datos de partida

Clculo de estabilidad:

En los proyectos de carreteras esteanlisis =a de realizarse

sistemticamente en todos lostaludes rocosos del trazado

3A.- DATOS DE PARTIDA


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3A1.3A1.-- TALUDES ROCOSOSTALUDES ROCOSOS ESTRUCTURA DEL MACIZO ROCOSO

Familias de discontinuidades

zimut del talud

PAR=METROS *EOT>CICOS


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3A1.3A1.-- TALUDES ROCOSOSTALUDES ROCOSOS

A< Ensayo de corte

directo en rocas B< Ensayo de inclinacin

(G+ilt testG"


!"#$L% DE &%'()E"*% )"*E&"%

H


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3A1.3A1.-- TALUDES ROCOSOSTALUDES ROCOSOS

A< Ensayo de resistencia a lacompresin simple conmedida de de!ormacioneslongitudinales ytransversales.


&ES)S*E"C) L C%(+&ES)" S)(+LELOCALIZACIO

>B >B >B > > > > ?G ?. ?.

>. >> >> >? >? >? >? >@ >@ >A

4 5G 5G 5G 5G 5G 5. 5. 5. 54

CORRECCIOES

ELEMETO IVESTI*ADO

LITOLO*+A

-GN

-GN

49@ 79G

o a/ (!'o#!7,00-8,00Margas arenosas

Caliza masiva 1,25-6,75

49?

#gosto 4GG.FECHA

(*C'(*#C(0* Correccin

JCS5g%-

6

-. y -4

Va)o(

REBOTE GDUREZA SCHMIDT

#ctuacin

-.

-4

-4

PROFUDIDAD D&*(D#D

PROYECTO

ESTACI

-4

OBSERVADOR

Calizas y margas 5,80-7,00 -GN 49? G K7 ;9

Calizas frescas 5,5 -GN 49@ G 9< 779G

B< Ensayo de resistencia a lacompresin simple unia$ial. H< Ensayo con el martillo

Sc=midt.

J< ibliogra!a. PAR=METROS HIDRO*EOL*ICOS

Coe!iciente de presin intersticial ru: aproEimacin a la alturaalcanzada por el agua en el talud%



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3A2.3A2.-- SUELOSSUELOS

A< Ensayo tria$ial.

B< Ensayo de corte directo (KK, -K, -%". H< por correlaciones con SP+ o con la plasticidad (co=esivos".

J< 8edidas de penetrmetro y molinete de mano-u


!"#$L% DE &%'()E"*% )"*E&"% - C%ES)" C

4< ibliogra!a.DE"S)DD

A< Ensayo de densidad y =umedad natural en laboratorio.

B< ibliogra!a.

PAR=METROS HIDRO*EOL*ICOS

Coe!iciente de presin intersticial ru o el nivel 2re


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3B1.3B1.-- MTODOS DE CLCULOMTODOS DE CLCULO

3B.- CLCULO DE ESTABILIDAD

MTODOS DE CLCULO

ANLISIS CINEMTICO(Proyeccin estereogrfica)

EQUILIBRIO LMITE ELEMENTOS FINITOS

Slo en rocas

MTODO DEL CRCULO DE ROZAMIENTO(bacos)

MTODOS ANALITICOS(Factor de seguridad)

ROTURA GLOBAL CIRCULAR(Factor de seguridad)

MTODO DE LAS DOVELAS

Resultado final

Resultado final

Resultado final

Resultado final

Resultado final

3B1.3B1.-- MTODOS DE CLCULOMTODOS DE CLCULO3B.- CLCULO DE


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A=LISIS CIEM=TICO DEMACIZOS ROCOSOS

ESTABILIDAD

+&%-ECC)" ES*E&E%#&!F)C

A. %eslizamiento planar.

B. %eslizamiento en cu*a. H. #otura por vuelco o1toppling3.

3B1.3B1.-- MTODOS DE CLCULOMTODOS DE CLCULO


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A=LISIS CIEM=TICO DE MACIZOS ROCOSOS

A=LISIS CIEM=TICO DE MACIZOS ROCOSOSPROYECCI ESTEREO*R=FICA 5EJEMPLO Dips /.


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PROYECCI ESTEREO*R=FICA 5EJEMPLODips/.

DESL)'()E"*% +L"&

- F0!(a !) %o"o $(i%%io"a) 2o)a( / !"#(o !) daylight envelope0!) #a)0.




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5 p /

1$ELC%

- E) %o"o !N#!("o !) ,"g0)o ! #o)!(a"%ia 2o( &0!)%o.- ,"g0)o !) #a)0 $(i%%io"a) ? ,"g0)o !) #a)0 @ ,"g0)o ! (o3ai!"#o i"#!("o




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5 p /

C$2S

- - os 2)a"os s! i"#!(s!%#!" / !s#" !"#(o !) %o"o $(i%%io"a) !%0a#o(ia) / a%ia

$0!(a !) 2)a"o 0! (!2(!s!"#a !) #a)0.

A=LISIS CIEM=TICO DE MACIZOS ROCOSOSA=LISIS *LOBAL UM>RICO 5EJEMPLO +rograma


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A=LISIS *LOBAL UM>RICO 5EJEMPLO+rogramainformtico de Leung y 3heo4 56789/

A=LISIS POR EQULIBRIO L+MITE E MACIZOS ROCOSOSEJEMPLO M#oos a"a)4#i%os !" (o%asS:edge


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'bteniendo un factor deseguridad al deslizamiento

con :eometra del talud.

C$2S

buzamiento y buzamiento yposible grieta de traccin.

La co=esin y el ngulo de!riccin de cada plano deunta.

3B1.3B1.-- MTODOS DE CLCULOMTODOS DE CLCULOMTODOS DE EQUILIBRIO LMITEMTODOS DE EQUILIBRIO LMITE

3B.- CLCULO DEESTABILIDAD


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MTODOS DE EQUILIBRIO LMITEMTODOS DE EQUILIBRIO LMITE

C=LCULO DE ESTABILIDAD E SUELOSRo#0(a g)o'a) !) #a)0 !" $o(a %i(%0)a(.

ESTABILIDAD

6.; (


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D#+,: -o=esin, ngulo de rozamiento y peso espec!ico de los

terrenos. :eometra del talud 8odelizacin. Nivel !retico.

&esultado: 2actor de seguridad de los posi!les c1rculos%

Gran cantidad de criterios como los de Mo$r-Coulom!9 Ooe= yroPn%%%% "arios mtodos de c


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3B1.3B1.-- MTODOS DE CLCULOMTODOS DE CLCULOMTODOS DE EQUILIBRIO LMITEMTODOS DE EQUILIBRIO LMITE



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C=LCULO DE ESTABILIDAD E MATERIALES DE TRASICI

ESTABILIDAD

Ktilizar las teoras de 8ecnica del Suelonlisis de e)uilibrio lmiteutilizando el m&todo de Coe? y ro2n.

Parmetros de Coe? y ro2n (my s/ 8o=r


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C=LCULO DE ESTABILIDAD E MATERIALES DETRASICI A10s#!s %o" Ro%La'


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C=LCULO DE ESTABILIDAD E MATERIALES DE TRASICI

5EJEMPLOprograma Slide/


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3B2.3B2.-- ANLISIS RETROSPECTIVO (BACK ANALYSIS) DE LAANLISIS RETROSPECTIVO (BACK ANALYSIS) DE LAINESTABILIDADINESTABILIDAD

ESTABILIDAD

+ermite aAustar, por tanteoB

Las hiptesis previas

Los parmetros resistentes de los materiales Los m?todos de clculo utilizados



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3B3.3B3.-- EL FACTOR DE SEGURIDADEL FACTOR DE SEGURIDAD

ESTABILIDAD

>SB cociente entre la resistencia al corte en la superficiede deslizamiento y la necesaria para mantener el

5).#.(.E.,6789/ Ma(g!" ! %o"$ia"3a

C,)%0)o 2o( #a"#!os s0%!si&os 5FS ! 79 !" #a)0!s !%a((!#!(as6.

TALUDESESTUDIO DE ESTABILIDAD


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IV.IV.-- MEDIDAS DEMEDIDAS DE

CORRECCIN YCORRECCIN YESTABILIZACI NESTABILIZACI N


Modificacin de geometra

Drenaje

Elementos resistentes

Correcciones

superficiales

4A.-Correcciones por modificacin de


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Re!aje del


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- Drenajes super2iciales: )anjas drenantes%

- Drenaje pro2undo:

Drenes $orizontales cali2ornianos/ ;ozos verticales

a er as e rena e

)anjas pro2undas con relleno drenante%

4C.-Correcciones por elementosresistentes


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4C1.4C1.-- ANCLAJES Y BULONADOSANCLAJES Y BULONADOS

4C2.4C2.-- PILOTESPILOTES

4C3.4C3.-- MUROS PANTALLA, ...etc.MUROS PANTALLA, ...etc.



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4C4.4C4.-- MUROSMUROS (Ejemplo: MUROS DE ESCOLLERA COLOCADA)(Ejemplo: MUROS DE ESCOLLERA COLOCADA)

&scollera de (!&!s#ii!"#o9 sos#!"ii!"#o / %o"#!"%i"



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4C4.4C4.-- MUROSMUROS (Ejemplo: MUROS DE ESCOLLERA COLOCADA)(Ejemplo: MUROS DE ESCOLLERA COLOCADA)

S0!)os g(a"0)a(!s Recomendaciones para el dise6o y

construccin de muros de escollera en o!ras de carreteraSMN de Fomento9 .B9 en revisin actualmente/Co!si&os mtodo de las dovelas:

4D.-Correcciones superficiales


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- Mallas y Redes de ca!les de acero RC#/ &j:malla de alam!re de triple torsin colgadaM++C//

4D.-Correcciones superficiales


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- ;antallas: Din


77/77

- Revegetacin- Gunitado

- ,tros Re2uerzos de $ormign%%%/

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