EFECTOS DELA GUA

1. 1. EFECTOS DEL AGUA
En las fallas de los taludes, el agua puede actuar como un elemento detonante debido a los
siguientes efectos:
La saturación del perfil del suelo puede activar un deslizamiento.
Aumento de peso del suelo: Los sedimentos tienen
porosidades altas y cuando los vacíos se llenan de
peso unitario aumenta considerablemente.
Disminución de la resistencia por el agua absorbida
: Debido a las fuerzas electro químicas, el agua es
absorbida fácilmente y se adhiere a los bordes y caras
de las partículas de arcilla causando la disminución
de la resistencia.
Disolución: El agua al fluir a través de los poros,
puede disolver los minerales que unen las partículas,
disminuyendo la resistencia y haciendo más fácil el
colapso.
Erosión interna : El agua al fluir puede generar
pequeñas cavernas, las cuales pueden inducir la falla
Presión de poros : La presión se aumenta en el agua
de los poros, disminuyendo la resistencia a la

2. Del mismo modo se puede apreciar los siguientes ejemplos:
Suelo No Saturado. (Km. 173+800, Carretera
Nacional Tramo: Llama – Cochabamba / Ruta PE-
6A)
Suelo Saturado. (Km. 170+500, Carretera Nacional
Tramo: Llama – Cochabamba / Ruta PE-6A)
1.1. Aumento de Peso por Aumento de Humedad
La infiltración y el movimiento del agua dentro del suelo del talud aumentan el contenido de la
humedad, lo cual produce un aumento en el peso unitario del suelo. Este incremento en peso, es
apreciable especialmente en combinación con otros efectos que acompañan el aumento en el
contenido de agua (Duncan y Wright, 2005).
Aumento de peso por aumento de humedad, Km. 146+900,
Tramo: Llama – Cochabamba (Ruta PE-6A)

3. 1.2. Infiltración Relacionada con las Lluvias
La relaciónentre las lluvias fuertes y los deslizamientos,es unarealidad muy conociday estudiada.
Sin embargo,elanálisis es complejoenlo relacionado conlos volúmenes e intensidades de lluvias
que se requieren para generar un deslizamiento de gran magnitud o una gran cantidad de
deslizamientos.
Deslizamiento producto de las fuertes lluvias, Km. 97+600,
Tramo: Pte. Cumbil - Llama (Ruta PE-6A)
El caso más estudiado es el de Hong Kong donde se tiene información de volúmenes en
intensidades de lluvias y ocurrencias de deslizamientos enunlargo período de tiempo.Los análisis
en Hong Kong muestran que las lluvias de gran intensidad, son las que producen los
deslizamientos y no la lluvia acumulada.
Efecto de laslluviasdegran intensidad sobrelosdeslizamientosen
Hong Kong.Laslluvias demayorintensidad,generanunamayor
cantidad de deslizamiento.

4. Debe tenerse en cuenta que, en Hong Kong, la mayoría de los suelos son residuales provenientes
de la meteorización de granitos.
La permeabilidad de estos suelos es relativamente alta y se requieren grandes intensidades para
generar presiones de poros de gran magnitud. Las lluvias de gran intensidad pueden saturar, en
poco tiempo, alturas importantes de talud y generar presiones de poros momentáneas de gran
magnitud. Al bajar la intensidad de las lluvias, el suelo drena y las presiones de poro disminuyen,
por otro lado, se tiene los suelos arcillosos en el que se ha detectado que la lluvia acumulada de
menor intensidad activa grandes deslizamientos, mientras que las lluvias de mayor intensidad,
pero de menor tiempo, no son suficientes para activar los deslizamientos de coluviones de gran
magnitud.
En las siguientes imágenes se tiene un suelo permeable, lluvias de gran intensidad, son las que
producen los deslizamientos y no la lluvia acumulada.
Deslizamiento producto de las fuertes lluvias, Km.
74+310,Tramo:Sta. Cruz-Chancaybaños,RutaPE-6B
Deslizamiento producto de las fuertes lluvias, Km.
153+500, Tramo: Llama – Cochabamba (Ruta PE-6A)
1.3. Infiltración en Canales, Cuerpos de Agua e Irrigación
Es común que ocurra infiltración de agua hacia el suelo en los canales y cuerpos de agua, con
frecuencia,los canales van en baja pendiente a lo largo de una ladera y no tienen un revestimiento
adecuado lo que permite la infiltración de una gran cantidad de agua. Una vez se infiltra el agua,
ésta fluye por gravedad hasta que alcanza un manto impermeable y se genera un nivel freático.
Igualmente, si se encuentran diaclasas o fracturas, el agua puede rellenarlas y generar presiones
de poros de gran magnitud.

5. Con frecuencia, es difícil detectar el sitio de origen de las infiltraciones, debido a que, en una zona
urbana, hay muchas posibilidades de origen de agua y la presencia de estructuras dificulta la
investigación
1.4. Los Niveles Freáticos
El nivel freático corresponde al nivel en el cual la presión en el agua de poros es igual a la presión
atmosférica. Los niveles freáticos pueden tener gran espesor o estar colgados dentro de un manto
permeable sobre un impermeable
Alocurrir lluvias acumuladas importantes,los niveles freáticos asciendengenerándose unapresión
de poros relativamente permanente. Al ascender el nivel freático, se puede presentar afloramiento
de agua y erosión en los taludes.
Aumento cronológico delosnivelesdeaguasubterránearelacionados
con las infiltraciones de un canal (Cornforth, 2005).
Formación de niveles freáticos colgados relacionados con la
infiltración de las lluvias (Cornforth, 2005).

6. Erosión detalud inferiorpornivel alto de napa freática Km.
70+900 Tramo: Sta. Cruz- Chancaybaños, Ruta PE-6B
1.5. Aumento de la Presión de Poros
El aumento en las presiones del agua, presente en los poros del suelo, reduce los esfuerzos efectivos
entre las partículas
Y esto a su vez, disminuye la resistencia a la fricción en el suelo
Generalmente, el aumento de las presiones de poros está relacionado con la ocurrencia de lluvias
pero en muchos casos, ésta se produce debido a la infiltración generada porlos procesos antrópicos
Lapresión deporospuedeaumentarporlainfiltracióndeaguay/o el ascenso del nivelde
aguafreática.
En los suelos con permeabilidad alta, los cambios pueden ocurrir rápidamente y en pocos minutos, las
presiones de poros pueden ascender en forma sustancial, durante una lluvia de gran intensidad.
En los suelos con permeabilidad baja, los cambios son más lentos, aunque en ocasiones, las masas arcillosas
pueden tener permeabilidad secundaria sorpresivamente alta, debido a la presencia de grietas, fisuras y lentes
de materiales más permeables.

7. 1.6. Presión de Agua en Grietas
Presión de agua en grietas, Km. 135+780, Llama –
Cochabamba (Ruta PE-6A)
Presión de agua en grietas, Km. 153+800, Llama –
Cochabamba (Ruta PE-6A)
Cuando las grietas en la parte superior de un talud se llenan total o
parcialmente de agua, la presión de agua hidrostática en la grieta se
aumenta en forma relativamente importante, se incrementan los
esfuerzos de cortante y se desestabiliza el talud
Si las grietas permanecen llenas de agua un tiempo suficiente
para que se produzcan corrientes internas hacia la cara del talud,
las presiones de poros en la masa del suelo, aumentan y se
produce unasituación aúnmásgrave.

8. 1.7. Presión de Agua Artesiana
La presión artesiana
ocurre cuando la cabeza
de agua en el suelo o
roca, es mayor que la
cabeza de agua en el
suelo por encima de ese
nivel.
Las condiciones de agua
artesiana se desarrollan
cuando el agua
subterránea proveniente
de una fuente arriba del
talud, queda atrapada
dentro del suelo con un
estrato menos permeable
sobre el depósito de agua.
El talud puede ser estable
en condiciones naturales
pero puede
desestabilizarse cuando
se hace un corte que
remueve parte del suelo
impermeable
La excavación, en este
caso, puede levantarse o
erupcionar como un
afloramiento de agua.
Diagrama de la acción del agua artesiana. Ejemplo de una falla ocasionada por un
corte cerca de un depósito de agua
artesiana (Cornforth, 2005).

9. 1.8. Disminución Rápida del Nivel de Agua
1.9. Expansión y Contracción por Cambio de Humedad
En los suelos arcillosos se producencambiosde volumenporcambiosde humedad asociados con
el potencial de succión del material. Estas expansiones y contracciones producen agrietamientos
y cambios en la estructura del suelo, generalmente, con pérdida de la resistencia al cortante.
En un embalse o presa, las presiones externas de agua debidas a la presencia del embalse,
generan un efecto de contención lateral.
Si el nivel del agua disminuye en forma rápida, desaparece el efecto de contención y
al mismo tiempo se aumentan los esfuerzos sobre el suelo
Cuando esto ocurre rápidamente y las presiones de poros dentro del talud no
disminuyen con la misma rapidez que el nivel de agua exterior, el talud puede
desestabilizarse.
Esta condición de estabilidad (para descenso rápido) debe tenerse en cuenta en el
diseño de presas de tierra o para el análisis de taludes que se encuentren
momentáneamente sumergidos.
Este efecto puede ocurrir en las orillas de las corrientes bajo las represas, por acción de los
cambios repentinos del nivel de agua.
La expansión es mayor cuando las presiones de confinamiento
son bajas, por ejemplo, en el pie de los taludes de baja pendiente.
Igualmente, los problemas de expansión pueden producirse
despuésde muchosaños.
Se puede disminuir este efecto evitando loscambios de humedad,
disminuyendo el potencial de expansión o utilizando
procedimientosfísicosy químicoscomoeslaadicióndecal.

10. 2. FENÓMENOS DE REPTACIÓN ASOCIADOS A LA EXPANSIÓN
Los procesos de expansión y contracción pueden generan fenómenos de reptación. Al aumentar
la humedad el suelo se expande en forma normal del punto 1 al punto 2
Al secarse se contrae al punto 3, y así sucesivamente, se expande y contrae nuevamente. Como
resultado, se produce un movimiento de la superficie del terreno en dirección paralela a la
pendiente.
2.1. Dispersión del Suelo
Reptación producidaporlosfenómenos de
expansión y contracción.
Los suelosdispersivosson suelosarcillososconpresenciade
ionesde Na.
Estos suelos alsaturarse, se dispersany pierdenprácticamentela
totalidadde su resistenciaalacohesión.
El resultadopuedeser elcolapsototalde la estructuradelsuelo

11. 2.2. Disolución
.
Flujo relacionado con lasaturacióndel terraplén de
una vía construida con suelos dispersivos.
La disolución de materiales
solubles en agua que puede ser
acelerado por las condiciones
locales, especialmente la
presencia de aguas agresivas.
La disolución produce
cavidades internas que podrían
colapsar o formar cárcavas
kársticas.
Este proceso es muy común en
las rocas carbonatadas como
las calizas y en las rocas
depositadas en ambients
marinos
Como tratamiento, se sugiere la
inyección o relleno de las
cavidades o la construcción de
estructuras de puente.