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COLAPSO DE BANCOS DE 20 metros
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INCORPORACION DE DATOS:
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FACTOR DE SEGURIDAD
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ZONIFICACION DE LA ESTABILIDAD DE
TALUDES PARA UNA EXCAVACION OPEN PIT
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ANALISIS DE ESTRUCTURAS PARA
ESTABILIDAD DE TALUDES
• EN LOS MACIZOS ROCOSOS, LOS MODOS EN
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CUÑAS Y BLOQUES EN CONDICION DE
DESLIZAMIENTO POTENCIAL
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CONCENTRACION DE POLOS Y
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ZONIFICACION DE TIPOS DE FALLAMIENTOS
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DESPLAZAMIENTO DE TALUDES
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EL ACOMODO DE DEFORMACIÓN PODRÍA•
CONFINAR ALGÚN SECTOR, POR SOBRE SU
CAPACIDAD INTRINSICA...
• LAS ROCAS, EXPERIMENTAN SIGNIFICATIVAS
MODIFICACIONES DE SU MÓDULO DE
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VARIACIÓN DEL MODULO DE DEFORMACIÓN (E)
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DECREMENTO DE MODULO
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ESFUERZOS PRINCIPALES
UN CRITERIO DE FALLAMIENTO, UNIVERSALMENTE•
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FACTOR DE
SEGURIDAD
CONDICION
IN-SITU
CONDICION
HUMEDA
PRODUCTIBIDAD DE TALUDES
SE BASA EN ELAUMENTO DE LA PRODUCION
MEDIANTE LA VERTICALIDAD DE LOS
TALUDES, EN BASE A:
• UTILIZ...
ESPECIFICACIONES PARAAPLICACIÓN DEL
SISTEMA PRECORTE
Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208...
TALUD GLOVAL SUB-VERTICAL
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BARRERAS DE
CONTENCION
SOSTENIMIENTO
OPCIONAL
• PERNOS
• CABLES
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- SOSTENIMIENTO DE TALUDES
- PERNOS O CABLES Y CONCRETO LANZADO
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- INESTABILIDAD DE TALUDES
Los problemas de inestabilidad de Taludes se cuentan entre los
peligros naturales más destructi...
El estudio de estos peligros relacionados con la inestabilidad de
Taludes involucra la participación de grupos interdiscip...
Muchos de los Taludes se encuentran en una condición
potencialmente inestable, de manera que los movimientos se pueden
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Mecanismos básicos de inestabilidad de Taludes
Existen diferentes términos con los cuales se hace referencia a la
inestabi...
Cuando el mecanismo inicial de un movimiento se transforma en
otro(s), se dice que es un movimiento complejo.
Caídos o der...
Flujos de lodo
Masa de suelo y agua que fluye pendiente abajo muy rápidamente, y
que contiene por lo menos 50% de granos d...
Deslizamientos
Movimientos de una masa de materiales térreos pendiente abajo,
delimitada por una o varias superficies, pla...
Traslacionales
Deslizamientos en los que la masa de suelos y/o fragmentos de
rocas se desplaza hacia fuera y hacia abajo, ...
Movimientos complejos
Los movimientos complejos son resultado de la transformación del
movimiento inicial en otro tipo de ...
Factores que rigen la inestabilidad de laderas
Los procesos que ocasionan la inestabilidad de las laderas están
determinad...
Las fuerzas motoras se originan por el peso propio del material térreo
que conforma el cuerpo de una ladera y por el peso ...
Por otro lado, los factores internos están relacionados con las
características de los materiales térreos en cuanto a comp...
Rasgos superficiales y síntomas característicos de inestabilidad
Los mecanismos de los distintos movimientos de ladera se ...
De hecho los movimientos de ladera tienden a ser complejos. Su
mismo desarrollo, en ocasiones, inhibe la formación y por e...
Son evidentes los desplazamientos del terreno, el patrón de grietas
y el rompimiento generalizado de los muros y pisos de ...
El desarrollo de nuevas fisuras o grietas o bien de abultamientos o
deformaciones en las distintas superficies naturales y...
Otro indicio muy importante es la formación de escarpes o
escalonamientos. Cuando son incipientes, es decir apenas
percept...
Tabla 1. Indicios de Inestabilidad de Laderas
Manantiales, filtraciones o suelos saturados en áreas que
generalmente no e...
Cercas o postes desalineados.
Carreteras que se hunden súbitamente.
Cuando el nivel del agua de un arroyo se incrementa...
Características indicativas del estado de actividad de un
movimiento
La dinámica de los procesos de ladera se ve reflejada...
Procesos de ladera inactivos
La inestabilidad de las laderas no es permanente. Los movimientos
del terreno pueden evolucio...
Reactivación de procesos de ladera
Una ladera inactiva no puede ser descartada como una zona
potencialmente peligrosa. Lo ...
Muy frecuentemente, comunidades enteras se asientan en este tipo
de depósitos, y debido a algún factor sobre todo externo,...
Velocidad del movimiento en laderas inestables y su impacto
potencial
La velocidad con que se mueven las laderas varía muc...
Para identificar el grado de peligro de un problema de
inestabilidad de laderas, debemos partir del hecho que mientras
may...
Movimientos de ladera lentos
Entre las zonas que por lo general son susceptibles a este tipo de
movimientos se encuentran ...
Movimientos de ladera rápidos
Los flujos pueden alcanzar velocidades considerables, éstos se
originan en taludes con pendi...
Típicamente los flujos se originan en depresiones en las partes
altas de un talud. Esto hace que las áreas localizadas cue...
Lahares
Los lahares son flujos de lodo, compuestos principalmente por
material volcánico. Estos flujos de lodo, roca y agu...
Históricamente, de todos los peligros relacionados con volcanes,
los más letales han sido los lahares. Estos pueden ocurri...
Influencia de la actividad humana en la inestabilidad de
laderas
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pro...
Si estas actividades e instalaciones no se diseñan y construyen
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  1. 1. MANUAL DE INESTABILIDAD Y ESTABILIDAD DE TALUDES Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  2. 2. CONCEPTOS GENERALES DE ESTABILIDAD DE TALUDES • LA ESTABILIDAD DE UN TALUD SE DETERMINA POR LA RELACIÓN EXISTENTE ENTRE LAS LAFUERZAS QUE TIENDEN A PRODUCIR INESTABILIDAD RESISTENTES Y LAS FUERZAS PRODUCIDAS POR ROCOSO LAS CARACTERÍSTICAS DEL MACIZO • LA RELACIÓN ASÍ EXPLICITADA DA ORIGEN AL DENOMINADO LIMITE. PRINCIPIO DE EQUILIBRIO Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  3. 3. FUERZAS PROVOCADORAS DE LA INESTABILIDAD • ESFUERZOS DEBIDO AL CAMPO TECTONICO RESIDUAL ACCIÓN GRAVITACIONAL• • PRESENCIA DE AGUA, ETC., FUERZAS RESISTENTES DEL ROCOSO MACISO • • COHESIÓN FRICCIÓN DEL MATERIAL. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  4. 4. • LOS MÉTODOS FRECUENTEMENTE UTILIZADOS EN EL ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES EN ROCA, BUSCAN LIMITE DETERMINAR EL EQUILIBRIO ENTRE LAS ROCAS FACTIBLES DE DERRUMBAR. • SE HAN DESARROLLDO MODELOS PARA SUPERFICIES DE FALLA QUE PLANTEAN PROCEDIMIENTOS DE ANÁLISIS PARA LA PORESTABILIDAD DE BLOQUES LIMITADOS PLANOS DE DISCONTINUIDADES GEOLÓGICAS (FALLAS, FRACTURAS). Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  5. 5. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  6. 6. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  7. 7. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  8. 8. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  9. 9. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  10. 10. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  11. 11. COLAPSO DE BANCOS DE 20 metros Mina Chuquicamata (12 millones de toneladas) Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  12. 12. • UNA METODOLOGÍA DE RECURRIR ANÁLISIS ALTERNATIVA EXPERIENCIA IMPLICA A LA ACUMULADA EN DIFERENTES FAENAS SOBRE MINERAS PARA OBTENER DE TALUD, DATOS ALTURA, ÁNGULO Y SU ESTABILIDAD EN EL TIEMPO. • LO ANTERIOR HA PERMITIDO DESARROLLAR MODELOS DE COMPORTAMIENTO DE TALUDES EN FUNCIÓN DE SU ESTABILIDAD. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  13. 13. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  14. 14. ANTECEDENTES SOBRE TALUDES DE GRAN DIMENSION • LA INFORMACIÓN RELACIONADA CON EL ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE EN PROFUNDIDAD ES ESCASA. TALUDES • ALGUNAS CONCLUIR CURVAS DE DISEÑO PERMITEN PARA UN DETERMINADO FACTOR DE SEGURIDAD Y ALTURA, EL ÁNGULO DE TALUD CORRESPONDIENTE. • EN GENERAL ESTAS CURVAS NO ENTREGAN INFORMACIÓN PARA PROFUNDIDADES MAYORES A TRESCIENTOS METROS. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  15. 15. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  16. 16. • LAS TÉCNICAS DE EQUILIBRIO LIMITE INVARIABLEMENTE REDUCEN LA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO DE LAS ROCAS EXCAVADAS UN FACTOR DE SEGURIDAD. A • ESTE FACTOR SE EXPLICITA COMO EL LOSCUOCIENTE ESFUERZOS ARITMÉTICO ENTRE EN PRO DEL DESLIZAMIENTO DE LOS TALUDES Y LOS ESFUERZOS RESISTENTES INVOLUCRADOS. • EN GENERAL, SI EL FACTOR DE SEGURIDAD ES IGUAL O MAYOR QUE 1.0 EL TALUD ES ESTABLE, Y SI EL CUOCIENTE ES MENOR QUE 1.0 LA ROCA DE DICHO TALUD ES INESTABLE. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  17. 17. ESTABILIDAD DE TALUDES DESCOHESIVOS T = W sen β T N = W cosN β β W σ = (W/A)cos β τ = C + σ tanφ F.S. = Fuerzas Resistentes / Fuerzas Actuantes F.S. = τΑ/T = (C + σ tanφ ) A / (W sen β) Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  18. 18. + Ασ tanφ ) / + Α(W/A)cos = (CA (W sen β)F.S. β tanφ ) / (W β)= (CAF.S. sen + Wcos β tanφ ) / (W β)= (CAF.S. sen TERRENO DESCOHESIVO (C=0) : Wcos tanφ /F.S. = W senβ β Nota: φ = βPara F.S. = 1 Î F.S. = tan φ / tan β Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  19. 19. PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO : TALUD DE BANCO : F.S. = 1.0 1.3 – – 1.3 1.5TALUD ENTRE RAMPAS : F.S. = Superficie de Rotura de Talud Superficie de Rotura de Base Superficie de Rotura de Pie Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  20. 20. INCORPORACION DE DATOS: - - - LITOLOGIAS SISTEMAS DE FRACTURAS NIVEL FREATICO Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  21. 21. EQUILIBRIO LIMITE DE BISHOP x N w Y Centro R Δx hn αn H α β α1 T θ Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  22. 22. PROCEDIMIENTO C, φ, γ PARAMETROS DEL MATERIALSEAN: R, θ PARAMETROS DEL CIRCULO DE FALLA SE UBICA EL CENTRO DEL CIRCULO DE FALLA SEGÚN EJE COORDENADO • • SE DIBIDE LA SUPERFICIE REBANADAS DE ALTURA DE hn FALLA EN n Y ANCHO Δx Wn = (hn) x (ΔX) x ( γ ) Nn = (Wn) x cos(α) Tn = (Wn) x sen(α) • • • F.S. = Σ(C R θ + Νn tanφ) / Σ Τn Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  23. 23. METODOLOGIA DE EQUILIBRIO LIMITE SOFTWARE SLIDE Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  24. 24. FACTOR DE SEGURIDAD Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  25. 25. ZONIFICACION DE LA ESTABILIDAD DE TALUDES PARA UNA EXCAVACION OPEN PIT Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  26. 26. ANALISIS DE ESTRUCTURAS PARA ESTABILIDAD DE TALUDES • EN LOS MACIZOS ROCOSOS, LOS MODOS EN QUE FALLA EL MACIZO Y LA ESTABILIDAD DEL MISMO SON CONTROLADAS EN UNA GRAN MANERA POR LA INTERSECCION PRESENTES, DE LA S DISCONTINUIDADES CON LA SUPERFICIE DE EXCAVACION. • ESTAS DISCONTINUIDADES AL DEINTERSECTARSE CON LAS SUPERFICIES EXCAVACION PUEDEN FORMAR BLOQUES QUE NO REVISTAN NINGUN PELIGRO PARA LA OPERACIÓN, PERO OTRAS CONFIGURACIONES DE BLOQUES PUEDEN SER DE REAL PELIGRO PARA LA OPERACIÓN. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  27. 27. CUÑAS Y BLOQUES EN CONDICION DE DESLIZAMIENTO POTENCIAL EXCAVACION INSEGURA Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  28. 28. CONCENTRACION DE POLOS Y PLANOS DE LAS ESTRUCTURAS PRINCIPALES Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  29. 29. ANALISIS PROBABILISTICO DE DESLIZAMIENTO DE CUÑAS Y BLOQUES SOFTWARE SWEDGE Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  30. 30. ZONIFICACION DE TIPOS DE FALLAMIENTOS SEGÚN LA CONDICION ESTRUCTURAL Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  31. 31. • DE TODO LO ANTERIOR SE CONCLUYE QUE LOS ANTECEDENTES BIBLIOGRÁFICOS AHORA DISPONIBLES PARA DIMENSIONAR O EVALUAR LA ESTABILIDAD DE TALUDES CONSIDERAN EN LAPROFUNDIDAD SÓLO TÉCNICA DE EQUILIBRIO LIMITE. • SE DEBE DESTACAR QUE ESTA METODOLOGÍA NO PERMITE INCLUIR EN EL ANALISIS DE LA ESTABILIDAD DE UN TALUD: • • LA DEFORMABILIDAD DEL TALUD Y LOS SISTEMAS DE ESTRUCTURAS Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  32. 32. CONDICIONES DE DEFORMACION • EN TODA OPORTUNIDAD QUE SE REALIZA UN PROCESO DE DESCARGA, LA ROCA DEBECONSTITUTIVA ACOMODARSE EQUILIBRIO. DE A UNA LOS TALUDES NUEVA CONDICIÓN DE • LO ANTERIOR SE TRADUCE EN UNA CAPACIDAD DE DEFORMACIÓN DE DICHA ROCA. ESTE COMPORTAMIENTO PUEDE SER EVALUADO• DIRECTAMENTE CON LA REPRESENTACIÓN DEL VECTOR DESPLAZAMIENTO DEL MACIZO ROCOSO, QUE CONSTITUYE DICHOS TALUDES. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  33. 33. TENDENCIAAL DESPLAZAMIENTO DEL TALUD DE UNA LADERA Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  34. 34. DESPLAZAMIENTO DE TALUDES FACE 1 FACE 2 DESPLAZAMIENTOS < 2 cm. 2 cm. < DESPLAZAMIENTOS < 6 cm. DESPLAZAMIENTOS > 6 cm:
  35. 35. • VARIACION DEL MODULO DE YOUNG EL ACOMODO DE DEFORMACIÓN PODRÍA• CONFINAR ALGÚN SECTOR, POR SOBRE SU CAPACIDAD INTRINSICA, EN ESTE CASO, SE PRODUCE UN EVENTO ESPONTÁNEO SIMILAR AL ESTALLIDO DE ROCA (ROCKBURST) DE LA MINERÍA SUBTERRÁNEA. • TAMBIÉN ES LICITO DEDUCIR QUE LA ROCA PUEDE EXPERIMENTAR UN PROCESO DE DESCONFINAMIENTO DE SU CONDICIÓN INICIAL VIRGEN, RAZÓN POR LA CUAL LOS MÓDULOS DISMINUIDOS PUEDEN ASOCIARSE A MATERIAL “SUELTO”, ES DECIR, MATERIAL QUE PROBABLEMENTE EXPERIMENTÓ LOS MAYORES EFECTOS DE DEFORMACIÓN Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  36. 36. • LAS ROCAS, EXPERIMENTAN SIGNIFICATIVAS MODIFICACIONES DE SU MÓDULO DE DEFORMACIÓN (E) CONFORME LA MAGNITUD DE LOS ESFUERZOS QUE LA CONFINAN. Donde: E σ3 Po K y n : Modulo deformación in-situ. : Esfuerzo confinante. : Presión atmosférica. : Constantes de la roca. • (*) Formula extractada de documento 'ANALYSIS OF UNDERGROUND OPENINGS IN ROCK BY FINITE ELEMENT METHODS', FINAL REPORT, APRIL 1973, U.S. BUREAU OF MINES. n E = KPo (σ3 / Po ) Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  37. 37. VARIACIÓN DEL MODULO DE DEFORMACIÓN (E) DECREMENTO DEL MODULO INCREMENTO DEL MODULO
  38. 38. VARIACION DEL MODULO DE YOUNG FACE 1 FACE 2 FACE 3 DECREMENTO DE MODULO MODULO SIN VARIACION INCREMENTO DE MODULO Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  39. 39. FACTOR DE SEGURIDAD SEGÚN ESFUERZOS PRINCIPALES UN CRITERIO DE FALLAMIENTO, UNIVERSALMENTE• ACEPTADO POR LA MECANICA DE ROCAS, LO CONSTITUYE EL CRITERIO DE MOHOR.COULOMB. • FORMULA UN FACTOR DE SEGURIDAD EN FUNCION DE LOS ESFUERZOS GENERADOS EN LA ROCA, EL ANGULO DE FRICCION INTERNA Y LA COHESION F.S. = C x cos(φ) + 0.5 x (σmax + σmin) x sen(φ) 0.5 x (σmax - σmin) Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  40. 40. FACTOR DE SEGURIDAD FACE 1 FACE 2 FACE 3 FACTOR DE SEGURIDAD > 1.2 1.0 < FACTOR DE SEGURIDAD < 1.2 FACTOR DE SEGURIDAD < 1.0 Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  41. 41. FACTOR DE SEGURIDAD CONDICION IN-SITU CONDICION HUMEDA
  42. 42. PRODUCTIBIDAD DE TALUDES SE BASA EN ELAUMENTO DE LA PRODUCION MEDIANTE LA VERTICALIDAD DE LOS TALUDES, EN BASE A: • UTILIZACIÓN DE TECNICAS • CONTROL ESTRUCTURAL •BARRERAS DE CONTENCION DE PRECORTE • SOSTENIMIENTO OPCIONAL Y/O PUNTUAL Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  43. 43. ESPECIFICACIONES PARAAPLICACIÓN DEL SISTEMA PRECORTE Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  44. 44. TALUD GLOVAL SUB-VERTICAL EXTENDIBLES BARRERAS DE CONTENCION SOSTENIMIENTO OPCIONAL • PERNOS • CABLES Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  45. 45. - SOSTENIMIENTO DE TALUDES - PERNOS O CABLES Y CONCRETO LANZADO Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  46. 46. - INESTABILIDAD DE TALUDES Los problemas de inestabilidad de Taludes se cuentan entre los peligros naturales más destructivos de nuestro planeta, lo cual representa una de las mayores amenazas para la vida y bienes materiales de la población. Derrumbes, deslizamientos, flujos y movimientos complejos ocurren día con día alrededor del mundo. Cada año estos desastres ocasionan numerosas víctimas, heridos y damnificados, así como cuantiosas pérdidas económicas. El impacto que este tipo de peligros provoca es de mayor magnitud en países de escasos recursos debido a su alto grado de vulnerabilidad. Para prevenir futuros desastres asociados a inestabilidad de Taludes, es de suma importancia que todos los miembros de la población conozcan este fenómeno y se mantengan atentos a las manifestaciones que lo preceden y los factores que lo generan. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  47. 47. El estudio de estos peligros relacionados con la inestabilidad de Taludes involucra la participación de grupos interdisciplinarios de especialistas, quienes analizan no sólo el proceso como tal, sino también los efectos socioeconómicos derivados. El primer paso para reducir los efectos dañinos causados por estos fenómenos naturales consiste en difundir el conocimiento y fomentar la cultura entre los habitantes de una nación acerca de ellos. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  48. 48. Muchos de los Taludes se encuentran en una condición potencialmente inestable, de manera que los movimientos se pueden iniciar con facilidad. Esto es debido a diferentes factores. Por un lado, los materiales térreos formadores pueden ser poco resistentes o estar caracterizados por la presencia de sistemas de debilidad como diaclasas, fracturas, fallas, etc., lo cual implica una inestabilidad latente. O bien, los Taludes pueden estar expuestos a factores externos, tales como la erosión, que juegan un papel muy importante en su desequilibrio. La presencia de lluvias excesivas y los temblores intensos son los principales mecanismos detonadores de inestabilidad en el contexto de los desastres naturales. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  49. 49. Mecanismos básicos de inestabilidad de Taludes Existen diferentes términos con los cuales se hace referencia a la inestabilidad de Taludes. Dichas expresiones se utilizan en las distintas disciplinas involucradas en su estudio. De tal manera que conceptos tales como procesos de remoción en masa, movimientos de ladera, procesos gravitacionales, movimientos del terreno, proceso de Taludes, son empleados ampliamente para indicar que un Talud no es estable. La inestabilidad de Taludes está determinada, tanto en su origen como en su desarrollo, por diferentes mecanismos. Estos mecanismos sirven a su vez para clasificar los tipos de procesos de Taludes existentes. De tal modo que se agrupan en cuatro categorías principales y una derivada de la combinación de éstas. Los mecanismos básicos de inestabilidad son los caídos o derrumbes, flujos, deslizamientos y las expansiones o desplazamientos laterales. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  50. 50. Cuando el mecanismo inicial de un movimiento se transforma en otro(s), se dice que es un movimiento complejo. Caídos o derrumbes Los caídos o derrumbes son movimientos repentinos de suelos y fragmentos aislados de rocas que se originan en pendientes abruptas y acantilados, por lo que el movimiento es prácticamente de caída libre, rodando y rebotando. Flujos Movimientos de suelos y / o fragmentos de rocas ladera abajo, en donde sus partículas, granos o fragmentos tienen movimientos relativos dentro de la masa que se mueve o desliza sobre una superficie de falla. Los flujos pueden ser de muy lentos a muy rápidos, así como secos o húmedos. Entre los más importantes se pueden distinguir los siguientes: Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  51. 51. Flujos de lodo Masa de suelo y agua que fluye pendiente abajo muy rápidamente, y que contiene por lo menos 50% de granos de arena y limo, y partículas arcillosas Flujos o avalancha de suelos y rocas Movimiento rápido de una mezcla en donde se combinan partículas sueltas, fragmentos de rocas, y vegetación con aire y agua entrampados, formando una masa viscosa o francamente fluida que se mueve pendiente abajo. Estos movimientos también son conocidos como flujos de escombro. Lahares Flujo de suelos o detritos que se originan en el talud de un volcán, generalmente disparado por lluvias intensas que erosionan depósitos volcánicos , deshielo repentino por actividad volcánica, por rotura de represas o desbordamiento de agua represada y/o por la ocurrencia de sismos Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  52. 52. Deslizamientos Movimientos de una masa de materiales térreos pendiente abajo, delimitada por una o varias superficies, planas o cóncavas, sobre las que se desliza el material inestable. Por la forma de la superficie de deslizamiento, se distinguen: Rotacionales Deslizamientos en los que su superficie principal de falla resulta cóncava, es decir, hacia arriba en forma de cuchara o concha, definiendo un movimiento rotacional de la masa inestable de suelos y/o fragmentos de rocas. A menudo estos deslizamientos rotacionales ocurren en suelos arcillosos blandos, aunque también se presentan en formaciones de rocas blandas. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  53. 53. Traslacionales Deslizamientos en los que la masa de suelos y/o fragmentos de rocas se desplaza hacia fuera y hacia abajo, a lo largo de una superficie principal más o menos plana, con muy poco o nada de movimiento de rotación o volteo. Usualmente determinan deslizamientos someros en suelos granulares, o bien, están definidos por superficies de debilidad en formaciones rocosas, tales como planos de estratificación, juntas y zonas de cambio de estado de meteorización en las rocas. Expansiones o desplazamientos laterales Movimientos de masas térreas que ocurren en pendientes muy suaves, quedan como resultado desplazamientos casi horizontales. Con frecuencia son causados por licuación, fenómeno en el que los materiales sueltos y saturados, predominantemente arenosos y limosos, adquieren el comportamiento de un fluido como consecuencia de las vibraciones causadas por un sismo. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  54. 54. Movimientos complejos Los movimientos complejos son resultado de la transformación del movimiento inicial en otro tipo de movimiento al ir desplazándose ladera abajo. Las avalanchas de rocas y los flujos deslizantes son de los más comunes y pueden ocasionar cuantiosas pérdida Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  55. 55. Factores que rigen la inestabilidad de laderas Los procesos que ocasionan la inestabilidad de las laderas están determinados por dos tipos de factores; externos e internos. Los factores externos ocasionan un incremento en los esfuerzos o acciones que se dan en una ladera, es decir, producen una mayor concentración de las fuerzas motoras o actuantes, mientras que los factores internos reducen la resistencia de los materiales, en otras palabras, disminuyen la concentración de fuerzas resistentes. la relación que existe entre las fuerzas que pueden originar que una ladera se vuelva inestable, “fuerzas motoras o actuantes”, y las fuerzas que se ejercen en el interior de la misma ladera, “fuerzas resistentes”, que la mantienen en equilibrio. La ladera se encontrará en condiciones estables mientras las fuerzas resistentes sean mayores que las fuerzas motoras o actuantes Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  56. 56. Las fuerzas motoras se originan por el peso propio del material térreo que conforma el cuerpo de una ladera y por el peso de cualquier construcción que se coloque en la parte alta de la misma, como por ejemplo: casas, terraplenes usados para construir carreteras, etc. Las fuerzas resistentes son resultado de la fortaleza o resistencia característica de los materiales térreos que conforman las laderas. Existen varios factores de tipo externo. Entre los principales cabe destacar los procesos que se relacionan con las modificaciones de la geometría de una ladera (por erosión, socavación, incisión de un río, excavaciones artificiales, etc.), las cargas y descargas, el efecto de los sismos o vibraciones por explosiones y maquinaria pesada, así como los cambios en el régimen hidrológico como consecuencia de la variabilidad de la intensidad y duración de las precipitaciones. Cuando la ladera se ve afectada por estos procesos, es más fácil que las fuerzas motoras influyan en la estabilidad de la ladera. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  57. 57. Por otro lado, los factores internos están relacionados con las características de los materiales térreos en cuanto a composición, textura, grado de intemperismo, características físico-químicas, etc., y las modificaciones que éstos van sufriendo Algunos de estos factores pueden ser propiciados por el ser humano, ya que éste ha transformado el equilibrio natural del entorno, de tal modo que la actividad humana es uno de los elementos más importantes en la modificación de la estabilidad de las laderas. Por ejemplo, la actividad minera mal planeada y la excavación en zonas no adecuadas para construcción, modifica sustancialmente la geometría de las laderas ocasionando inestabilidad. Por otro lado, los procesos de deforestación, modifican la estructura e hidrología del suelo. Un ambiente altamente modificado por el hombre es en gran medida susceptible a la ocurrencia de procesos de remoción Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  58. 58. Rasgos superficiales y síntomas característicos de inestabilidad Los mecanismos de los distintos movimientos de ladera se reflejan a través de sus características morfológicas, es decir, mediante la disposición de las formas que se originan y permanecen en la superficie del terreno durante y después del movimiento. Los rasgos principales, son la corona o zona superior, donde el material no ha sido desplazado; el escarpe que es la superficie abrupta localizada en la parte superior que resulta del movimiento; la superficie de falla o deslizamiento, que es la zona que delimita la masa en movimiento; y la zona de acumulación o depósito del material desplazado. El esquema antes mencionado corresponde a un movimiento idealizado. La naturaleza es mucho más complicada y no siempre será posible la identificación de todos estos elementos. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  59. 59. De hecho los movimientos de ladera tienden a ser complejos. Su mismo desarrollo, en ocasiones, inhibe la formación y por ende la identificación de sus rasgos morfológicos Los deslizamientos de laderas naturales pueden causar daños que se manifiestan de varias maneras. Este hecho permite establecer algunas estrategias para percibir a simple vista cuándo se está iniciando o se encuentra en proceso franco de desarrollo algún movimiento de terreno. Por esta razón, es importante estar alerta y advertir las modificaciones que ocurren a nuestro alrededor. De esta manera es posible protegernos desde el primer momento en que se presente este tipo de peligros naturales. Cuando las laderas se encuentran pobladas por el hombre, es frecuente que los daños a casas habitación proporcionen una percepción nítida de la magnitud de los movimientos del terreno y de las áreas donde el problema es crítico. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  60. 60. Son evidentes los desplazamientos del terreno, el patrón de grietas y el rompimiento generalizado de los muros y pisos de las casas habitación Estas observaciones son útiles para delimitar las zonas en movimiento, diagnosticar los mecanismos involucrados y el nivel de peligro. Estas observaciones son útiles para delimitar las zonas en movimiento, diagnosticar los mecanismos involucrados y el nivel de peligro. De este modo, es posible definir la urgencia de evacuación. Cuando una estructura ha sido afectada por la inestabilidad no existe técnica constructiva que la pueda rescatar La presencia de una mayor infiltración, de suelos saturados y el desarrollo de manantiales en zonas que generalmente no son húmedas es indicativo de que puede haber un exceso de humedad, lo cual puede ocasionar inestabilidad en una ladera Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  61. 61. El desarrollo de nuevas fisuras o grietas o bien de abultamientos o deformaciones en las distintas superficies naturales y artificiales del terreno, tales como el asfalto, pavimento, adoquinado, empedrado, banquetas, etc. indica la posibilidad de que esa superficie esté perdiendo su estabilidad. En las laderas naturales estables, los árboles, cercas, muros y postes están en posición vertical. Por el contrario, cuando a simple vista se observa algún grado de inclinación de árboles y postes, es posible suponer inestabilidad en la ladera. En el caso concreto de los árboles, su edad y grado de inclinación pueden aportar una idea clara de la antigüedad del problema, además de la magnitud del mismo. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  62. 62. Otro indicio muy importante es la formación de escarpes o escalonamientos. Cuando son incipientes, es decir apenas perceptibles, indican que la ladera está en una fase inicial de inestabilidad; cuando ya están más desarrollados, forman parte de los escarpes principales de la masa térrea en movimiento. Estos factores permiten determinar con bastante precisión el área afectada y facilitan el cálculo del volumen de material inestable. Además, con esta información y la clasificación geotécnica del material que forma la ladera inestable es factible evaluar la magnitud del riesgo y estimar el tiempo en el que el problema se puede tornar definitivamente crítico Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  63. 63. Tabla 1. Indicios de Inestabilidad de Laderas Manantiales, filtraciones o suelos saturados en áreas que generalmente no están húmedas. Desarrollo de grietas o abultamientos en el terreno, ya sea natural o artificial. El movimiento de suelos que deja al descubierto las cimentaciones de estructuras. Estructuras secundarias o añadidas (terrazas, marquezinas, etc.) que se han movido y/o inclinado con relación a la estructura principal. Inclinación y/o agrietamiento de pisos y cimentaciones de concreto. La ruptura de tubos de agua y otras estructuras subterráneas. Inclinación de postes telefónicos y/o eléctricos, árboles, muros de contención o cerca. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  64. 64. Cercas o postes desalineados. Carreteras que se hunden súbitamente. Cuando el nivel del agua de un arroyo se incrementa rápidamente, posiblemente acompañado por incrementos en la turbidez del agua. Cuando los niveles del agua en los arroyos descienden súbitamente, a pesar de que está lloviendo o ha llovido recientemente. Puertas y ventanas que no cierran con facilidad y espacios visibles entre los marcos de las mismas. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  65. 65. Características indicativas del estado de actividad de un movimiento La dinámica de los procesos de ladera se ve reflejada en su grado de estabilidad o inestabilidad, de tal forma que las laderas presentarán distintas características dependiendo no sólo de las condiciones actuales, sino de los procesos que han actuado en ellas a través del tiempo. Procesos de ladera activos Los procesos de ladera activos se manifiestan en la superficie del terreno natural mediante escalones, grietas y discontinuidad en la vegetación de las áreas afectadas. Esta actividad está determinada por la velocidad del movimiento presente y puede afectar de manera variable a las comunidades que se encuentran en esa zona. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  66. 66. Procesos de ladera inactivos La inestabilidad de las laderas no es permanente. Los movimientos del terreno pueden evolucionar hasta un punto en el que se restablecen las condiciones naturales de equilibrio. El intervalo de tiempo entre la inestabilidad y la estabilidad varía dependiendo de los materiales involucrados y de los factores condicionantes de la misma. En algunos casos es posible detectar los movimientos que han ocurrido en la superficie del terreno natural, si los rasgos morfológicos de la ladera no han sido erosionados. Sin embargo, en ocasiones es muy difícil detectar zonas que han sido inestables con anterioridad. Cuando ha existido un movimiento de ladera en un lugar determinado, siempre existirá la posibilidad de que éste se reactive Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  67. 67. Reactivación de procesos de ladera Una ladera inactiva no puede ser descartada como una zona potencialmente peligrosa. Lo anterior, debido a que siempre existirá la posibilidad de que tanto los factores internos como externos que generaron originalmente el problema de inestabilidad, vuelvan a presentarse. De hecho, gran cantidad de los movimientos de ladera que ocurren día con día, son resultado de la reactivación de antiguas zonas inestables. Como parte natural de la dinámica de la superficie terrestre, las laderas tienden a caerse y a formar grandes depósitos. A medida que pasa el tiempo, éstos últimos se van consolidando y aparentan ser nueva mente una superficie estable. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  68. 68. Muy frecuentemente, comunidades enteras se asientan en este tipo de depósitos, y debido a algún factor sobre todo externo, se da la reactivación de los movimientos, la cual en muchos casos, una vez involucrados los asentamientos humanos, puede tener consecuencias desastrosas. Esta situación peligrosa se podría presentar en el momento en que ocurriera una lluvia intensa y prolongada o bien porque, ignorando la peligrosidad del área, se alteren las condiciones de equilibrio aparente mediante la construcción de casas o instalación de alguna obra de infraestructura en sitios no aptos Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  69. 69. Velocidad del movimiento en laderas inestables y su impacto potencial La velocidad con que se mueven las laderas varía mucho dependiendo del tipo de movimiento (caído, deslizamiento o flujo), de la inclinación del terreno y de la cantidad de agua. Los caídos y los flujos pueden alcanzar grandes velocidades. Sin embargo, los flujos son más importantes ya que generalmente involucran una gran cantidad de material el cual cubre áreas extensas. Los flujos están formados por grandes volúmenes de agua, así como también de distintos materiales térreos. Mientras más agua tienen, mayor es su velocidad. De la misma manera, mientras más inclinada es la ladera, mayor será la movilidad de los materiales inestables. Es necesario conocer la velocidad de los movimientos porque esto nos permite saber cuál es el posible impacto en las zonas habitadas o donde exista alguna obra de infraestructura. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  70. 70. Para identificar el grado de peligro de un problema de inestabilidad de laderas, debemos partir del hecho que mientras mayor sea la velocidad del movimiento, mayor será su potencial destructivo. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  71. 71. Movimientos de ladera lentos Entre las zonas que por lo general son susceptibles a este tipo de movimientos se encuentran las siguientes: En antiguos movimientos con posibilidad de reactivación A lo largo o en la base de taludes A lo largo o en la base de cuencas de drenaje menores u otras depresiones En el tope o en la base de antiguos taludes de relleno En el tope o en la base de cortes en taludes empinados En laderas desarrolladas donde se usen pozos sépticos u otras estructuras de donde las aguas usadas se pueden filtrar. Los movimientos lentos pueden incluir mecanismos de deslizamiento y flujo, dependiendo de la inclinación del terreno, el tipo de material involucrado y su consistencia en función del contenido de agua Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  72. 72. Movimientos de ladera rápidos Los flujos pueden alcanzar velocidades considerables, éstos se originan en taludes con pendientes inclinadas. Una vez que un flujo inicia, es capaz de moverse por áreas relativamente planas o de poca inclinación. Las áreas más peligrosas son aquellas localizadas en el fondo de un cañón y en taludes que han sido excavados para construir carreteras y edificios. Los flujos generalmente ocurren durante lluvias intensas en suelos con un grado de humedad antecedente, es decir, con cierta saturación. Generalmente inician como pequeños deslizamientos de suelo que se licuan y aceleran a altas velocidades que pueden inclusive llegar a alcanzar 60 km por hora. Cuando múltiples flujos se originan en las partes altas, se van desplazando a lo largo de los barrancos, lo que incrementa considerablemente su volumen. Su gran movilidad origina que éstos se desplacen a grandes distancias de su punto original. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  73. 73. Típicamente los flujos se originan en depresiones en las partes altas de un talud. Esto hace que las áreas localizadas cuesta abajo de depresiones en un talud sean particularmente peligrosas. Los cortes de carreteras y todas las áreas de un talud que han sido excavadas o alteradas son particularmente peligrosas, ya que es común que se originen flujos o deslizamientos durante las lluvias intensas. Usualmente la intensidad de las lluvias necesarias para que se formen flujos en estas áreas es menor que la que se necesita en taludes naturales. Otras áreas donde comúnmente se producen flujos y deslizamientos son aquellas donde las corrientes de agua son canalizadas, como a lo largo de las carreteras o debajo de las cunetas Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  74. 74. Lahares Los lahares son flujos de lodo, compuestos principalmente por material volcánico. Estos flujos de lodo, roca y agua se pueden mover a través de los valles y ríos a velocidades variables hasta de 100 kilómetros por hora y se pueden extender a más de 80 kilómetros de distancia. Algunos lahares contienen tantos fragmentos de materiales (de 60% a 90% por peso) que parecen ríos de concreto fresco. Estos flujos son tan poderosos que en las áreas cercanas a donde se originan, que son capaces de arrancar y cargar árboles, casas y peñascos enormes, a lo largo de kilómetros de distancia río abajo. En áreas río abajo éstos terminan sepultando en lodo cualquier cosa que se encuentren en su camino. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  75. 75. Históricamente, de todos los peligros relacionados con volcanes, los más letales han sido los lahares. Estos pueden ocurrir durante una erupción. El agua que crea los lahares puede provenir de hielo o nieve (en especial agua proveniente de glaciares derretidos por flujos piroclásticos), lluvias intensas o desborde de algún lago localizado en el cráter de la cima de un volcán. Los lahares de gran tamaño son un peligro potencial para cualquier comunidad que se encuentre ubicada en las zonas aledañas a volcanes cuya cima esté cubierta de nieve o tenga un glacial. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  76. 76. Influencia de la actividad humana en la inestabilidad de laderas Entre las actividades humanas que pueden desencadenar problemas de inestabilidad de laderas se pueden contar: Actividades de construcción que involucran cambios en la pendiente natural del terreno y que alteran el régimen natural de escurrimiento del agua superficial y subterránea. Cambios en la pendiente natural del terreno, resultantes de la construcción de terrazas para uso agrícola. Deforestación Actividad minera Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253
  77. 77. Si estas actividades e instalaciones no se diseñan y construyen apropiadamente, pueden incrementar el ángulo de inclinación original de las laderas, reducir el apoyo lateral o al pie de las mismas, o sobrecargar la parte alta de un talud potencialmente inestable. Cambios en las actividades de riego para agricultura, o variaciones en los volúmenes de escurrimientos, producto de lluvias extraordinarias pueden causar cambios en las condiciones naturales de drenaje del terreno, incrementando la erosión, elevando el nivel original del agua subterránea. También, la presencia de una población instalada en forma irregular sobre una ladera puede alterar las condiciones de escurrimiento e infiltración de agua, al no contar con obras de abastecimiento de agua potable y drenaje apropiadas. Calle Puma #512, Col. Lomas de Echeveste, León, Guanajuato. C.p.37208, Tel. (477) 104-2253

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