ESTAB. TALUD CORTINA DE VEGETACION.pdf

Universidad Austral de Chile
Facultad de Ciencias de la Ingeniería
Escuela de Ingeniería en Construcción
“PROTECCION Y ESTABILIZACION DE TALUDES
PARA EVITAR DESLIZAMIENTOS”
Tesis para optar al título de:
Ingeniero Constructor
Profesor Guía:
Sr. Adolfo Montiel Mansilla.
Ingeniero Constructor
JOSEPT ROBERT ANYELO JOHN SOTO
VALDIVIA – CHILE
2011

INDICE
RESUMEN
SUMMARY
INTRODUCCION
OBJETIVOS
CAPITULO I: GENERALIDADES
1.1Caracterización de los Movimientos en los Taludes 1
1.2 Nomenclatura de un Talud 1
1.3 Nomenclatura de los Procesos de los Movimientos 3
1.4 Procesos en la Etapa de Deterioro 4
1.5 Clasificación de los Movimientos en Masa 8
1.5.1 Caído 8
1.5.2 Inclinación o Volteo 10
1.5.3 Reptación 11
1.5.4 Deslizamiento 11
1.5.5 Esparcimiento Lateral 13
1.5.6 Flujo 13
1.5.7 Avalanchas 15
1.5.8 Movimientos Complejos de un Talud 15
1.6 Factores de Inestabilidad 16
1.6.1 Conceptualización de Suelos Inestables y Estables 16
1.6.2 Descripción de Factores de Inestabilidad 16
1.6.2.1 Factor Agua 16
1.6.2.2 Factor Viento 17
1.6.2.3 Factor Sismo 17
1.6.2.4 Factor Sobrecargas 17
CAPITULO II: ANALISIS Y DISEÑO DE TALUDES
2.1 Procedimientos de Investigación 18
2.2 Estudio Geológico e Investigación Geotécnica 19
2.3 Utilización de Ábacos 19
2.3.1 Ábacos de Estabilidad de Taludes para Suelos
de Resistencia Uniforme y φ = 0 19
Uniformes con φ > 0 21
2.3.3 Ábacos de Estabilidad para Taludes Infinitos 22
con Resistencia Aumentando con la Profundidad
y φ = 0 24
2.3.5 Factor de Seguridad 24
2.4 Análisis Detallado de Estabilidad 25

2.5 Diseño de Taludes 36
2.5.1 Pendiente del Talud 36
2.5.2 Taludes de Pendientes Combinadas 37
2.5.3 Bermas Intermedias 38
2.5.4 Diseño de las Bermas 39
2.5.5 Diseños Semiempíricos 39
2.5.6 Criterios Generales para el Diseño de Bermas
y Pendientes 40
2.5.7 Soluciones a Problemas Específicos de Estabilidad 41
2.5.8 Gradas para Establecimiento de Vegetación 42
2.5.9 Taludes en Rellenos 42
CAPITULO III: SISTEMA DE PROTECCION PARA
TALUDES
3.1 Introducción 44
3.2 Sistema de Protección. Características de la Vegetación 44
3.2.1 Efectos Hidrológicos de la Vegetación 46
3.2.2 Propiedades de las Plantas 47
3.2.3 Las Raíces 48
3.3 Revegetación de Taludes 51
3.4 Bioingeniería 52
3.4.1 El proceso de Selección de Especies Vegetales 53
3.4.2 Estacas Vivas 53
3.4.3 Fajinas Vivas 54
3.4.4 Mejoras Edáficas 55
3.4.5 Mejoras y Métodos Complementarios 55
3.4.5.1 Geosintéticos 55
3.4.5.2 Uso de Aglutinantes y Adherentes 57
3.4.5.3 Mulches 58
3.4.6 Siembra y Establecimiento 58
3.4.6.1 Siembra en Hileras 60
3.4.6.2 Siembra a Voleo Convencional 60
3.4.6.3 Hidrosiembra 61
3.4.6.4 Siembra con Mulch en Seco 63
3.4.6.5 Siembra en Hoyo 63
3.4.7 Plantación 64
CAPITULO IV: SISTEMA DE ESTABILIZACIÓN PARA
TALUDES
4.1 Conformación del Talud o Ladera 65
4.1.1 Abatimiento de la Pendiente del Talud 65
4.1.2 Remoción de Materiales de la Cabeza 66
4.1.3 Construcción de Terrazas 66
4.2 Control de Agua Superficial y Subterránea 68

4.2.1 Drenaje Superficial 68
4.2.2 Caudal de Escorrentía 68
4.2.3 Tipos de Canal 69
4.2.4 Diseño de Canales 72
4.2.5 Canales Conectores y Disipadores 72
4.2.6 Drenaje Subterráneo 74
4.2.7 Drenes Horizontales o de Penetración 76
4.2.8 Colchones de Drenaje 77
4.2.9 trincheras Estabilizadoras 77
4.2.10 Pantallas de Drenaje 78
4.2.11 Galerías de Drenaje 79
4.2.12 Pozos Verticales de Drenaje 79
4.2.13 Subdrenaje de Estructuras de Contención 79
4.2.14 Drenaje por Electroósmosis 80
4.3 Estructuras de Contención 80
4.3.1 Muros Rígidos 82
4.3.1.1 Muros de Concreto Reforzado 83
4.3.1.2 Muros de Concreto sin Refuerzo 84
4.3.1.3 Muros de Concreto Ciclópeo 85
4.3.2 Muros Flexibles 85
4.3.2.1 Muros de Gaviones 86
4.3.2.2 Muros Criba 88
4.3.2.3 Muro de Contención de Neumáticos 89
4.3.2.4 Muros de Piedra 90
4.3.3 Tierra Armada 91
4.3.3.1 Elementos de Refuerzo 91
4.3.3.2 Armado de un Muro de Tierra con Paneles 92
4.3.4 Estructuras Ancladas 92
4.3.4.1 Anclajes y Pernos Individuales 93
4.3.4.2 Anclajes Tensionados Activos 94
4.3.4.3 Muros Anclados 94
4.3.4.4 Alfileres (nails) 95
4.3.4.5 Micropilotes 96
4.3.4.6 Hormigón Proyectado 96
4.3.5 Estructuras enterradas 97
4.3.5.1 Tablestacas 97
4.3.5.2 Pilotes 98
4.3.5.3 Pilas o Caissons 99
CAPITULO V: ANALISIS COMPARATIVO ENTRE
MUROS DE CONTENCION COMO
ALTERNATIVA DE ESTABILIZACION
DE TALUDES
5.1 Muros de tierra Armada con Placas Prefabricadas 100
5.2 Muros de Hormigón Armado 103

5.3 Deducción del Análisis Comparativo de Costos entre
Muros de Contención de Tierra Armada con Placas y un
Muro de Hormigón Tradicional 106
CONCLUSIONES 107
BIBLIOGRAFIA 109

INDICE DE FIGURAS
Figura 1: Talud de Corte y Terraplén 2
Figura 2: Nomenclatura de Talud y Ladera 2
Figura 3: Nomenclatura de un Deslizamiento 3
Figura 4: Procesos de deterioro en macizos rocosos 5
Figura 5: Esquema general de cárcava de erosión 7
Figura 6: Caídos de bloques por gravedad en roca fracturada, caída libre 8
Figura 7: Caídos de bloques rodando 9
Figura 8: Algunos mecanismos de falla de caídos 9
Figura 9: Esquema de caídos de roca y residuos 10
Figura 10: Volteo o inclinación en materiales residuales 10
Figura 11: Proceso de falla al volteo 11
Figura 12: El volteo puede generar un desmoronamiento del talud o falla
en escalera 11
Figura 13: Esquema de un proceso de reptación 11
Figura 14: Deslizamientos en suelos blandos 11
Figura 15: Deslizamiento rotacional típico 12
Figura 16: Esquema de un esparcimiento lateral 13
Figura 17: Flujos de diferentes velocidades 14
Figura 18: Avalancha en el cauca de un río 15
Figura 19: Glosario de nombres para la caracterización de movimientos
en masa 15
Figura 20: Tabla de resumen de los métodos de estabilización de taludes
y deslizamientos 35
Figura 21: Fallas y estabilización en suelos residuales 36
Figura 22: Tabla de Pendientes típicas para taludes en cortes de carreteras 37

Figura 23: Taludes estables e inestables en roca de acuerdo a la
velocidad de onda elástica. 37
Figura 24: Pendientes variables de taludes en suelos residuales 38
Figura 25: Configuración típica de taludes en lutitas meteorizadas
con mantos de carbón 39
Figura 26: Configuración típica de taludes en lutitas ligeramente
meteorizadas 39
Figura 27: Configuración típica de taludes lutitas calizas sanas 40
Figura 28: Configuración típica de taludes y areniscas 40
Figura 29: Criterios para el diseño de taludes en roca 40
Figura 30: Tabla de criterios para el diseño de taludes en roca 40
Figura 31: Modos de falla en taludes de roca fracturadas 41
Figura 32: Diagramas de manejo de rellenos 42
Figura 33: Tabla de pendientes típicas para taludes en relleno 43
Figura 34: Efectos de la vegetación sobre la estabilidad de un talud 46
Figura 35: Tabla de valores de Et/Eo para diversas coberturas vegetales 47
Figura 36: Formas generales de las raíces de la vegetación 49
Figura 37: Efecto estabilizante de las raíces contra deslizamientos de tierra 49
Figura 38: Efecto de arco de las raíces de los árboles 50
Figura 39: Tipos de anclaje de las raíces 50
Figura 40: Tabla de tipos de anclaje de las raíces 51
Figura 41: Efectos negativos de las raíces de los árboles sobre revestimientos
y muros 51
Figura 42: Tabla de Sistemas de Protección utilizando biotecnología 52
Figura 43: Tabla de ventajas y desventajas de los diversos tipos de planta 53
Figura 44: Estacas vivas 54

Figura 45: Construcción estacas vivas. A la izquierda, sobresaliendo del
terreno. A la derecha, enrasadas 54
Figura 46: Colocación de fajinas vivas 54
Figura 47: Tabla de espaciamiento recomendado para fajinas vivas 55
Figura 48: Tabla de Funciones de los geosintéticos 56
Figura 49: Manta Orgánica Pasto Alfombra 57
Figura 50: Arreglo de árboles en el talud 59
Figura 51: Técnicas de preparación mecánica del talud 59
Figura 52: Remodelación de un talud típico 60
Figura 53: Maquina de Hidrosembrado C60 62
Figura 54: Maquina de Hidrosembrado C330 62
Figura 55: Antes de Hidrosembrado 62
Figura 56: Después del Hidrosembrado 62
Figura 57: Tabla de ventajas y limitantes de métodos de siembra. 63
Figura 58: Cortes en taludes con juntas semiparalelas a la topografía
del terreno 67
Figura 59: Contrapeso para estabilización de un deslizamiento activo 67
Figura 60: Detalle de Bermas bajas en el pié de deslizamientos 68
Figura 61: Tabla de valores típicos del coeficiente de escorrentía C 69
Figura 62: Canal de protección en la corona del relleno de una vía 70
Figura 63: Esquema en planta de canales colectores espina de pescado 70
Figura 64: Detalle de zanjas de coronación para el control de aguas
superficiales en un talud 71
Figura 65: Esquema de entrega de canales interceptores a mitad de talud 71
Figura 66: Detalle de un canal rápido de entrega 73
Figura 67: Régimen de flujo saltante sobre un canal en gradería 74
Figura 68: Secciones de Subdrenes 100% sintéticos 76

Figura 69: Diagrama de un subdrén 100% sintético 76
Figura 70: Esquema general de colocación de un subdren de penetración 77
Figura 71: Diagrama de un colchón de drenaje colocado debajo de un
terraplén 77
Figura 72: Esquema de una trinchera estabilizadora 78
Figura 73: Ejemplos de subdrenes de pantalla 78
Figura 74: Combinación de pozos verticales y subdrenes horizontales 79
Figura 75: Subdrenaje de muros de contención 80
Figura 76: Tabla de factores de seguridad mínimos en las cargas para
el diseño suponiendo estado límite último 82
Figura 77: Esquema de un muro de concreto son su sistema de Subdrenaje 83
Figura 78: Muros empotrados 83
Figura 79: Muro con contrafuertes 84
Figura 80: Muro con estribo 84
Figura 81: Muro de concreto sin refuerzo 85
Figura 82: Pasos de Construcción de un muro ciclópeo 85
Figura 83: Esquema de un muro de gaviones 86
Figura 84: Fotografía de un talud reforzado con muro de gaviones 86
Figura 85: Esquema de mallas hexagonales 87
Figura 86: Fotografía de un gavión fabricado con malla hexagonal 87
Figura 87: Esquema de una malla eslabonada 88
Figura 88: Fotografía de un gavión fabricado con malla Eslabonada 88
Figura 89: Esquema de una malla electrosoldada 88
Figura 90: Fotografía de un gavión fabricado con malla electrosoldada 88
Figura 91: Esquemas generales de los muros criba 89
Figura 92: Muro armado con llantas usadas, utilizando llantas con
tirantes como elemento de anclaje 90

Figura 93: Ejemplo de Pedraplén 91
Figura 94: Esquema de una estructura de contención de suelo
reforzado con: a) Geotextiles, b) Geomallas 91
Figura 95: Esquema de muro de tierra armada 92
Figura 96: Fotografía de un Muro de tierra armada, muro vertical
de placa (calle O’higgins, Puerto Montt) 92
Figura 97: Anclaje con varilla de acero 93
Figura 98: Anclas activas 94
Figura 99: Fotografía de ejemplo de ancla activa 94
Figura 100: Esquema de disposición de un muro anclado 95
Figura 101: Esquema disposición alfileres 96
Figura 102: Fotografía de un muro reforzado con alfileres 96
Figura 103: Raíces de micropilotes 96
Figura 104: Fotografía de la construcción de un muro con hormigón
proyectado 97
Figura 105: (a) Tablestaca, (b) Tablestaca anclada 98
Figura 106: Esquema general del uso de pilotes para estabilizar
deslizamientos 98
Figura 107: Utilización de pilas de gran diámetro o caissons para la
estabilización de un deslizamiento 99

INTRODUCCION
El moderno y acelerado desarrollo de las vías de comunicación en especial en nuestro país,
mayormente de las carreteras y caminos que son de vital importancia para el crecimiento del
país, en los cuales tenemos un alto estándar de calidad a nivel mundial ha puesto el estudio de
protección y estabilización de taludes entre los de mayor importancia en el ámbito de la
ingeniería debido a que desde su inversión, construcción y probables consecuencias de alguna
falla en esta estructura, las cuales en ocasiones han sido catastróficas, obligan a los ingeniero a
tener conocimientos sólidos para la planificación de estos proyectos.
Hoy en día, el avanzado desarrollo de nuevas tecnologías en protección y estabilización de
taludes ya las ha puesto como grandes alternativas de solución o de complemento a las de uso
tradicional en todo aspecto, inclusive económico, fundamental en la mayoría de las ocasiones
para seleccionar la opción más viable.
Por ello, esta memoria nos da herramientas desde identificación de los problemas de
deslizamientos hasta las soluciones que nos entregan las actuales y nuevas tecnologías en
protección y estabilización de taludes con la finalidad de estar mejor preparados ante una
amenaza como son los deslizamientos.
El conocimiento de la ocurrencia de deslizamientos en el pasado en el área de los taludes
constituye un buen punto de partida para la detección y evaluación de potenciales
deslizamientos en el futuro. En general, las áreas donde estos fenómenos ya han ocurrido en el
pasado son altamente susceptibles a que vuelvan a ocurrir.
En nuestro país, como se ha visto durante este último año, es muy susceptible de sufrir este
tipo de problemas debido entre otros factores a la sismicidad (Terremoto 27 de Febrero de
2010), la topografía y las lluvias intensas (Deslizamiento camino a Farellones en 2009), sobre
todo en el centro y sur de nuestro territorio.
El propósito de la presente tesis es estudiar y analizar los mecanismos de falla de los taludes y
a razón de esto entregar alternativas y soluciones a los problemas relacionados con la
protección y estabilización.
OBJETIVO GENERAL
El objetivo general de esta Tesis es el de realizar un estudio sobre las diferentes alternativas
que existen tanto en la protección como en la de estabilización de taludes utilizando
tecnologías nuevas para poder aplicar a las zonas de falla con riesgo de deslizamiento en
nuestras carreteras.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• La identificación de los mecanismos de falla más comunes en los distintos tipos de
materiales geológicos y el comportamiento de los taludes.
• Identificar y describir los factores de falla en la zona de riesgo.
• Describir los procedimientos de investigación referente al análisis utilizado en la
estabilidad de taludes.
• Describir generalmente los criterios para el diseño de taludes.
• Entregar información sobre las nuevas tecnologías aplicadas a la protección de los
taludes, especialmente en aspectos como la bioingeniería y seleccionando una de estas
alternativas para dar solución a algún problema de falla.

• Dar a conocer las herramientas que podemos utilizar cuando se nos presentan
inestabilidades enfocándolos en 3 grupos como son el aumento de la resistencia del
suelo (drenaje), la disminución de los esfuerzos cortantes del talud (modificación de la
topografía) y el aumento de los esfuerzos de confinamiento del talud (muros de
contención).
• Realizar un análisis comparativo entre muros de contención enfocado a la economía y
beneficios adicionales de las nuevas tecnologías.

RESUMEN
La presente memoria nos da a conocer las diversas alternativas tanto tradicionales como
tecnologías desarrolladas en el ultimo tiempo, tanto en el ámbito de la protección como en la
estabilización de taludes, debido al elevado crecimiento vial que nuestro país experimenta
desde hace años, este crecimiento afecta directamente a las carreteras de nuestro medio por
que podemos ver que la duración de las mismas están en función en una gran medida de la
estabilidad y de la protección de los taludes y lo mas importante que es la seguridad de las
personas que utilizan estas obras.
Nuestro país contiene una gran diversidad de suelo y roca que muchas veces demuestran un
comportamiento tal que se originan inestabilidades que desembocan en deslizamientos o
desprendimientos de grandes masas de suelo o roca, es este el gran problema que afecta con
serias consecuencias a las distintas carreteras de nuestro país, también es por esta razón que
este estudio se hace importante por que podremos encontrar la manera de controlar
adecuadamente a los taludes protegiéndolos con nuevas tecnologías.
El estudio de protección y estabilización de taludes aplicando tecnologías nuevas aportara de
manera fundamental a la sociedad en la parte de construcción de carreteras, ya que al
optimizarse su diseño, se optimiza también su costo económico y se brindara al usuario mayor
confiabilidad y seguridad que nos ayudaran a elevar el estándar de calidad de nuestros
caminos. El uso de las tecnologías nuevas esta en función directa del tipo de suelo por el cual
esta conformado el talud, por esta razón se realizara una aplicación práctica seleccionando un
talud de nuestro medio para poder realizar el correspondiente estudio y plantear una solución
comparando tecnologías para su protección como también para la estabilización.
SUMMARY
The present memory announces the diverse alternatives so much traditional as technologies
developed in the last time, so much in the area of the protection as in the stabilization of
banks, due to the high road growth that our country experiences for years, this growth
concerns directly the roads of our way for which we can see that the duration of the same ones
they are in function in a great measure dela stability and of the protection of the banks and
important mas that is the safety of the persons who use these works.
Our country contains a great diversity of soil and rock that often they demonstrate a such
behavior that there originate instabilities that end in slides or detachments of big masses of soil
or rock, there is this the great problem that it affects with serious consequences to the different
roads of our country, also it is for this reason that this study makes to itself important for that
we will be able to find the way of controlling adequately to the banks protecting them with
new technologies.
The study of protection and stabilization of banks applying new technologies it was reaching
in a fundamental way to the company in the part of construction of roads, since on his design
having be optimized, his economic cost is optimized also and there was offered to the major
user reliability and safety that they were helping us to raise the qualit standard of our ways.
The use of the new technologies this one in direct function of the type of soil for which this
one shaped the bank, for this reason a practical application was realized selecting a bank of our
way to be able to realize the corresponding study and raise a solution comparing technologies
for his protection as also for the stabilization.

1
CAPITULO I: GENERALIDADES.
1.1 CARACTERIZACION DE LOS MOVIMIENTOS EN LOS TALUDES.
Descripción
Un deslizamiento o derrumbe es un movimiento cuesta abajo de suelo, roca, vegetación,
rellenos artificiales o una combinación de ellos, en un talud natural o artificial, el cual puede
ser lento o rápido y bajo la influencia directa de la gravedad, sobre una o varias superficies de
rotura, al exceder la resistencia de los materiales que componen el talud. Las fuerzas que
originan los deslizamientos y otros movimientos de masa pueden ser divididas en Externas o
Exógenas e Internas o Endógenas.
El conocimiento de la ocurrencia de deslizamientos en el pasado en el área de los taludes
constituye un buen punto de partida para la detección y evaluación de potenciales
deslizamientos en el futuro. En general, las áreas donde estos fenómenos ya han ocurrido en el
pasado son altamente susceptibles a que vuelvan a ocurrir. Entre las fuentes de información
para conocer sobre deslizamientos en el pasado, están las reseñas de deslizamientos publicados
en periódicos locales, revistas nacionales o internacionales especializadas en el tema.
El estudio de los deslizamientos en nuestro país, como en cualquier otro lugar es vulnerable a
este tipo de amenaza, constituye un tema de suma importancia en los últimos tiempos debido,
principalmente, a los grandes cambios climáticos y ambientales a nivel global, y al rápido
crecimiento de la población en áreas de alto riesgo, sin ningún tipo de planificación ni
reglamentación del uso de la tierra.
En la historia de nuestro país han ocurrido deslizamientos los cuales han causado muertes,
heridos o pérdidas económicas, el más reciente ocurrido en farellones este año con victimas
fatales. La vulnerabilidad frente a los deslizamientos responde a las condiciones topográficas,
geológicas, hidrogeológicas, al uso del suelo, la precipitación anual, la actividad sísmica y las
actividades antrópicas relacionadas con la construcción de viviendas, el desarrollo, la
deforestación y la quema, principalmente. Resulta así de una combinación de procesos
geológicos (geodinámicos externos e internos) y meteorológicos que en conjunto causan
riesgos a las actividades humanas. Las zonas cordilleranas son muy susceptibles a sufrir
problemas de deslizamientos de tierra debido a que generalmente, se reúnen cuatro de los
elementos más importantes para su ocurrencia tales como son la topografía, sismicidad,
meteorización y lluvias intensas, debido a esto los mapas topográficos representan una
excelente fuente de información para la detección de áreas susceptibles a deslizamientos
mediante el análisis de condiciones particulares. Dependiendo de la magnitud de los
deslizamientos, los daños pueden ser muy serios, incluso mortales para los habitantes
pudiendo quedar enterrado todo el sistema y la ciudad.
1.2 NOMENCLATURA DE UN TALUD
Un talud o ladera es una masa de tierra que no es plana sino que posee pendiente o cambios de
altura significativos. En la literatura técnica se define como ladera cuando su conformación
actual tuvo como origen un proceso natural y ese perfil no es horizontal. A veces se omite el
calificativo de natural porque se da por sobreentendido y talud cuando se conformó
artificialmente como por ejemplo un perfil conseguido tras una excavación (talud en
desmonte) o terraplenado (talud en terraplén) y que no necesariamente tiene que ser vertical,
sino con cierto ángulo con la horizontal (β ≤ 90º), llamado ángulo de talud (Figura 1).

2
Figura 1: Talud de Corte y Terraplén.
Fuente: Poblete, 2006
Siguiendo con el estudio tenso-deformacional del terreno, y cuando esto involucra una gran
masa o volumen de suelo con una cierta configuración (escalonada o inclinada), se entra en el
campo del análisis de la estabilidad de taludes y de laderas naturales.
Las laderas que han permanecido estables por muchos años pueden fallar en forma imprevista
debido a cambios topográficos, sismicidad, flujos de agua subterránea, cambios en la
resistencia del suelo, meteorización o factores de tipo antrópico o natural que modifiquen su
estado natural de estabilidad.
Los taludes se pueden agrupar en tres categorías generales: Los terraplenes, los cortes de
laderas naturales y los muros de contención. Además, se pueden presentar combinaciones de
los diversos tipos de taludes y laderas (Figura 2).
Figura 2: Nomenclatura de Talud y Ladera.
En el talud o ladera se definen los siguientes elementos constitutivos:
1.2.1 Altura
Es la distancia vertical entre el pie y la cabeza, la cual se presenta claramente definida en
taludes artificiales pero es complicada de cuantificar en las laderas debido a que el pie y la
cabeza no son accidentes topográficos bien marcados.
1.2.2 Pie
Corresponde al sitio de cambio brusco de pendiente en la parte inferior.
1.2.3 Cabeza o Escarpe
Se refiere al sitio de cambio brusco de pendiente en la parte superior.
1.2.4 Altura de Nivel Freático
Distancia vertical desde el pie del talud o ladera hasta el nivel de agua medida debajo de la
cabeza.

3
1.2.5 Pendiente
Es la medida de la inclinación del talud o ladera. Puede medirse en grados, en porcentaje o en
relación m/1, en la cual m es la distancia horizontal que corresponde a una unidad de distancia
vertical.
Ejemplo: Pendiente: 45º, 100%, o 1H: 1V.
Existen, además, otros factores topográficos que se requiere definir como son longitud,
convexidad (vertical), curvatura (horizontal) y área de cuenca de drenaje, los cuales pueden
tener influencia sobre el comportamiento geotécnico del talud.
1.3 NOMENCLATURA DE LOS PROCESOS DE MOVIMIENTOS
Los procesos geotécnicos activos de los taludes y laderas corresponden generalmente, a
movimientos hacia abajo y hacia afuera de los materiales que conforman un talud de roca,
suelo natural o relleno, o una combinación de ellos.
Los movimientos ocurren generalmente, a lo largo de superficies de falla, por caída libre,
movimientos de masa, erosión o flujos. Algunos segmentos del talud o ladera pueden moverse
hacia arriba, mientras otros se mueven hacia abajo.
Figura 3: Nomenclatura de un Deslizamiento.
En el Esquema (Figura 3) se muestra un deslizamiento o movimiento en masa típico, con sus
diversas partes cuya nomenclatura es la siguiente:
1.3.1 Escarpe Principal
Corresponde a una superficie muy inclinada a lo largo de la periferia del área en movimiento,
causado por el desplazamiento del material fuera del terreno original. La continuación de la
superficie del escarpe dentro del material forma la superficie de falla.
1.3.2 Escarpe Secundario
Una superficie muy inclinada producida por desplazamientos diferenciales dentro de la masa
que se mueve.
1.3.3 Cabeza
Las partes superiores del material que se mueve a lo largo del contacto entre el material
perturbado y el escarpe principal.
1.3.4 Cima
El punto más alto del contacto entre el material perturbado y el escarpe principal.

4
1.3.5 Corona
El material que se encuentra en el sitio, prácticamente inalterado y adyacente a la parte más
alta del escarpe principal.
1.3.6 Superficie de Falla
Corresponde al área debajo del movimiento que delimita el volumen de material desplazado.
El volumen de suelo debajo de la superficie de falla no se mueve.
1.3.7 Pie de la Superficie de Falla
La línea de interceptación (algunas veces tapada) entre la parte inferior de la superficie de
rotura y la superficie original del terreno.
1.3.8 Base
El área cubierta por el material perturbado abajo del pie de la superficie de falla.
1.3.9 Punta o Uña
El punto de la base que se encuentra a más distancia de la cima.
1.3.10 Costado o Flanco
Un lado (perfil lateral) del movimiento.
1.3.11 Superficie Original del Terreno
La superficie que existía antes de que se presentara el movimiento.
1.3.12 Derecha e Izquierda
Para describir un deslizamiento se prefiere usar la orientación geográfica, pero si se emplean
las palabras derecha e izquierda debe referirse al deslizamiento observado desde la corona
mirando hacia el pie.
1.4 PROCESOS EN LA ETAPA DE DETERIORO
El deterioro, con el tiempo puede dar lugar a la necesidad de mantenimiento o construcción de
obras de estabilización. Al deterioro, sin embargo, se le da muy poca atención en el momento
del diseño y el énfasis se dirige a evitar las fallas profundas, más que a evitar los fenómenos
anteriores a la falla.
Cuando un talud se corta, para la construcción de una vía o de una obra de infraestructura,
ocurre una relajación de los esfuerzos de confinamiento y una exposición al medio ambiente,
cambiándose la posición de equilibrio por una de deterioro acelerado.
El deterioro comprende la alteración física y química de los materiales y su subsecuente
desprendimiento o remoción. Este incluye la alteración mineral, los efectos de relajación y la
abrasión. La iniciación y propagación de fracturas es de significancia particular en la
destrucción de la superficie que puede conducir a caídos de roca o colapso del talud.
La clasificación de los modos comunes de deterioro fue propuesta por Nicholson y Hencher
(1997), pero en el presente texto se amplió con el objeto de incluir la mayoría de los procesos
que ocurren previamente a la falla masiva.
1.4.1 Caída de Granos
Consiste en la caída de granos individuales de la masa de roca con desintegración física a
granos como prerrequisito. Depende de la resistencia de las uniones intergranulares y las
microgrietas relacionadas con los granos.
Causa un debilitamiento general del material de roca. No representa una amenaza en sí misma
pero puede conducir a la pérdida de soporte y subsecuente colapso en pequeña escala. Los
finos pueden sedimentarse y producir depósitos dentro de las estructuras de drenaje.
Como solución se sugiere la limpieza de los residuos en el pie del talud y el cubrimiento con
técnicas de bioingeniería concreto lanzado y refuerzo local, donde exista riesgo de colapso.
1.4.2 Descascaramiento
Caída de cáscaras de material de la masa de roca. Las cáscaras tienen forma de láminas con
una dimensión significativamente menor a las otras dos dimensiones.
Puede reflejar la litología, fisilidad, o puede reflejar la penetración de la meteorización.

5
Los fragmentos en forma de láminas no son grandes y no constituyen una amenaza
significativa, sin embargo, se produce un depósito de sedimentos en el pie del talud.
Como tratamiento se sugiere las técnicas de bioingeniería y concreto lanzado con pequeños
anclajes y obras de concreto dental.
1.4.3 Formación, Inclinación y Caída de Losas de Roca
Se forman prismas o pequeñas placas con dimensión mínima de 50 mm, pudiendo existir
deslizamiento y rotación o pandeo. Generalmente, las fracturas a tensión paralelas a la
superficie del talud son prerrequisitos para su ocurrencia, seguidas por la pérdida de soporte.
Pueden caer grandes bloques de material y pueden significar una amenaza importante,
causando daño a los canales de drenaje, cercas, pavimentos o puede crear taludes negativos.
Las inclinaciones pueden considerarse como un proceso de deterioro o como un movimiento
del talud.
Como tratamiento se sugiere la construcción de gradas o escaleras, bermas intermedias,
refuerzo con pernos o estructuras de contención.
1.4.4 Caídos de Bloques
Pueden caer por gravedad, en forma ocasional bloques individuales de roca de cualquier
dimensión, produciendo un deterioro en la estructura del talud.
La amenaza es difícil de predecir debido al gran rango de tamaños que pueden caer y
especialmente los bloques grandes pueden causar daño estructural. En ocasiones bajan
saltando y rodando y pueden caminar grandes distancias. Estos caídos corresponden a los
caídos de roca en la clasificación general de movimientos en taludes.
Como tratamiento se sugiere la construcción de gradas, la utilización de mallas de acero,
concreto lanzado o mampostería.
Figura 4: Procesos de deterioro en macizos rocosos.
Fuente: Nicholson y Hencher, 1997

6
1.4.5 Desmoronamiento del Talud
El desmoronamiento general del talud produce la caída de bloques de diversas dimensiones en
forma semicontinua. Puede causar una amenaza significativa y crear grandes acumulaciones
de detritos en el pie del talud.
Como solución se sugiere la construcción de gradas, colocación de mallas, trampas para
detritos y cercas protectoras; también se pueden construir estructuras de submuración en
mampostería o concreto lanzado. Los bloques grandes pueden requerir aseguramiento con
pernos, anclajes o cables.
Las áreas con desintegración severa pueden requerir soporte total o disminuir el ángulo de
inclinación del talud.
1.4.6 Caídos de Roca
La caída de muchos bloques de roca “en un solo evento” requiere que haya ocurrido un
debilitamiento de la masa de roca, debido a la fragmentación y a la ausencia de soporte lateral.
El volumen de la falla depende de los diversos planos de discontinuidad y puede cubrir en un
solo momento varios planos (falla en escalera).
1.4.7 Lavado Superficial o Erosión
La erosión es el desprendimiento, transporte y depositación de partículas o masas pequeñas de
suelo o roca, por acción de las fuerzas generadas por el movimiento del agua. El flujo puede
concentrarse en canales produciendo surcos y cárcavas.
Las gotas de lluvia pueden contribuir al desprendimiento de las partículas o granos. Puede
producir sedimentación de materiales en el pie del talud.
Como solución se propone generalmente, la construcción de obras de drenaje y de
bioingeniería, así como concreto dental, concreto lanzado o modificaciones de la topografía
del talud.
Los procesos de erosión son muy comunes en suelos residuales poco cementados o en suelos
aluviales, especialmente, los compuestos por limos y arenas finas principalmente, cuando la
cobertura vegetal ha sido removida. Se conocen varios tipos de erosión:
a. Erosión Laminar
El proceso de erosión laminar se inicia por el impacto de las gotas de agua lluvia contra la
superficie del suelo, complementada por la fuerza de la escorrentía produciendo un lavado de
la superficie del terreno como un todo, sin formar canales definidos. Al caer las gotas de lluvia
levantan las partículas de suelo y las reparten sobre la superficie del terreno.
La velocidad de las gotas de lluvia puede alcanzar valores hasta de 10 metros por segundo y su
efecto es muy grande sobre las superficies de talud expuestos y sin cobertura vegetal. El
proceso es particularmente grave cuando la pendiente del talud es grande, como es el caso de
los taludes de cortes en obras viales.
b. Erosión en Surcos
Los surcos de erosión se forman por la concentración del flujo del agua en caminos
preferenciales, arrastrando las partículas y dejando canales de poca profundidad generalmente,
paralelos. El agua de escorrentía fluye sobre la superficie de un talud y a su paso va
levantando y arrastrando partículas de suelo, formando surcos (rills).
Los surcos forman una compleja microred de drenaje donde un surco al profundizarse va
capturando los vecinos, formando surcos de mayor tamaño, los cuales a su vez se profundizan
o amplían formando cárcavas en forma de V que pueden transformarse a forma de U.
Inicialmente la cárcava se profundiza hasta alcanzar una superficie de equilibrio, la cual
depende de las características geológicas e hidráulicas, para luego iniciar un proceso de avance
lateral mediante deslizamientos de los taludes semiverticales producto de la erosión.
La localización en cuanto a su profundidad y la velocidad de avance del proceso es controlada
por los fenómenos de tipo hidráulico y por la resistencia del material a la erosión. Los surcos
de erosión pueden estabilizarse generalmente, con prácticas de agricultura.

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c. Erosión en Cárcavas
Las cárcavas constituyen el estado más avanzado de erosión y se caracterizan por su
profundidad, que facilita el avance lateral y frontal por medio de desprendimientos de masas
de material en los taludes de pendiente alta que conforman el perímetro de la cárcava.
Las cárcavas inicialmente tienen una sección en V pero al encontrar un material más resistente
o interceptar el nivel freático se extiende lateralmente, tomando forma en U (Figura 5).
Figura 5: Esquema general de cárcava de erosión.
Fuente: Santiago, J.E. 2003. Escorrentía y erosión del suelo
d. Erosión Interna (Piping)
El agua al fluir por ductos concentrados dentro del suelo produce erosión interna, la cual da
origen a derrumbamientos o colapsos que pueden generar un hundimiento del terreno o la
formación de una cárcava.
e. Erosión por Afloramiento de Agua
Un caso de erosión puede ocurrir en los sitios de afloramiento de agua, formando pequeñas
cavernas y/o taludes negativos, los cuales a su vez pueden producir desprendimientos de
masas de suelo.
1.4.8 Flujo de Detritos
El desprendimiento y transporte de partículas gruesas y finas en una matriz de agua y granos
en forma de flujo seco o saturado. Los flujos de detritos son impredecibles, mueven grandes
volúmenes de material y pueden crear una amenaza moderada a alta.
Se requiere un análisis especial de cada caso para su tratamiento. Generalmente no se les
considera como procesos de deterioro sino como deslizamientos. Sin embargo, pueden generar
grandes deslizamientos del macizo al producir cambios topográficos importantes.
1.4.9 Colapso
Bloques independientes de gran tamaño colapsan debido a la falta de soporte vertical. El
tamaño de los bloques es de más de 500 mm e incluyen los taludes negativos (overhangs).
Representa una escala grande de amenaza, de acuerdo a su tamaño y potencial de colapso. Las
soluciones incluyen concreto dental, estructuras de refuerzo, submuración y otras estructuras
de retención.
1.4.10 Disolución
La disolución de materiales solubles en agua que puede ser acelerado por las condiciones
locales, especialmente la presencia de aguas agresivas. Puede producir cavidades internas que
podrían colapsar o formar cárcavas karsticas.
Como tratamiento se sugiere la inyección o relleno de las cavidades o la construcción de
estructuras de puente.

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1.4.11 Expansión y Contracción
En los suelos arcillosos se producen cambios de volumen por cambios de 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.
Se puede disminuir evitando los cambios de humedad o disminuyendo el potencial de
expansión utilizando procedimientos físicos y químicos como es la adición de cal.
1.4.12 Agrietamiento Co-Sísmico
Los eventos sísmicos pueden producir agrietamientos especialmente en los materiales rígidos
y frágiles. Los agrietamientos co-sísmicos debilitan la masa de talud y generan superficies
preferenciales de falla. El agrietamiento co-sísmico es menor cuando existe buen refuerzo
subsuperficial con raíces de la cobertura vegetal.
1.4.13 Deformaciones por Concentración de Esfuerzos y Fatiga
Los materiales al estar sometidos a esfuerzos de compresión o cortante sufren deformaciones,
las cuales aumentan con el tiempo en una especie de fatiga de los materiales de suelo o roca.
Estas deformaciones se pueden evitar disminuyendo los esfuerzos sobre el suelo, construyendo
estructuras de contención o refuerzo.
1.4.14 Agrietamiento por Tensión
La mayoría de los suelos poseen muy baja resistencia a la tensión y la generación de esfuerzos
relativamente pequeños, (especialmente arriba de la cabeza de los taludes y laderas), puede
producir grietas de tensión, las cuales facilitan la infiltración de agua y debilitan la estructura
de la masa de suelo permitiendo la formación de superficies de falla.
1.5 CLASIFICACION DE LOS MOVIMIENTOS EN MASA
Para la clasificación de los movimientos en masa se presenta el sistema propuesto
originalmente por Varnes (1978), el cual tipifica los principales tipos de movimiento.
Para el propósito del presente texto se presentan algunas observaciones del autor a los
procesos de movimiento identificados por Varnes. Algunos de estos 12 deslizamientos y
estabilidad de taludes en zonas tropicales movimientos están incluidos en la clasificación de
los procesos de deterioro previos a un deslizamiento y es difícil identificar cuando son
procesos de deterioro y cuando son componentes principales del movimiento del talud.
1.5.1 Caído
En los caídos una masa de cualquier tamaño se desprende de un talud de pendiente fuerte, a lo
largo de una superficie, en la cual ocurre ningún o muy poco desplazamiento de corte y
desciende principalmente, a través del aire por caída libre, a saltos o rodando. (Figuras 6 a 8).
Figura 6: Caídos de bloques por gravedad en roca fracturada, caída libre.

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Figura 7: Caídos de bloques rodando.
El movimiento es muy rápido a extremadamente rápido y puede o no, ser precedido de
movimientos menores que conduzcan a la separación progresiva o inclinación del bloque o
masa de material.
La observación muestra que los movimientos tienden a comportarse como caídos de caída
libre cuando la pendiente superficial es de más de 75 grados. En taludes de ángulo menor
generalmente, los materiales rebotan y en los taludes de menos de 45 grados los materiales
tienden a rodar.
Los “caídos de roca” corresponden a bloques de roca relativamente sana, los caídos de
residuos o detritos están compuestos por fragmentos de materiales pétreos y los caídos de
tierra corresponden a materiales compuestos de partículas pequeñas de suelo o masas blandas
(Figura 9).
Figura 8: Algunos mecanismos de falla de caídos.
Fuente: Wyllie y Norrish (1996)
Wyllie y Norrish (1996) indican como causas de los caídos de roca en California la lluvia, la
roca fracturada, el viento, la escorrentía, las fracturas planares adversas, el movimiento de los
animales, la erosión diferencial, las raíces de los árboles, los nacimientos de agua, las
vibraciones de maquinaria y vehículos y la descomposición del suelo.
Deben incluirse adicionalmente, los terremotos, los cortes de las vías, explotación de
materiales y las actividades antrópicas.

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Figura 9: Esquema de caídos de roca y residuos.
Fuente: Wyllie y Norrish (1996)
1.5.2 Inclinación o Volteo
Este tipo de movimiento consiste en una rotación hacia adelante de una unidad o unidades de
material térreo con centro de giro por debajo del centro de gravedad de la unidad y
generalmente, ocurren en las formaciones rocosas (Figura 10).
Las fuerzas que lo producen son generadas por las unidades adyacentes, el agua en las grietas
o juntas, expansiones y los movimientos sísmicos.
La inclinación puede abarcar zonas muy pequeñas o incluir volúmenes de varios millones de
metros cúbicos.
Figura 10: Volteo o inclinación en materiales residuales.
Dependiendo de las características geométricas y de estructura geológica, la inclinación puede
o no terminar en caídos o en derrumbes (Figura 11 y Figura 12).
Las inclinaciones pueden variar de extremadamente lentas a extremadamente rápidas. Las
características de la estructura de la formación geológica determinan la forma de ocurrencia de
la inclinación.

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Figura 11: Proceso de falla al volteo. Figura 12: El volteo puede generar un
desmoronamiento del talud o falla en
escalera.
1.5.3 Reptación
La reptación consiste en movimientos muy lentos a extremadamente lentos del suelo sub-
superficial sin una superficie de falla definida. Generalmente, el movimiento es de unos pocos
centímetros al año y afecta a grandes áreas de terreno (Figura 13).
Se le atribuye a las alteraciones climáticas relacionadas con los procesos de humedecimiento y
secado en suelos, usualmente, muy blandos o alterados.
La reptación puede preceder a movimientos más rápidos como los flujos o deslizamientos.
Figura 13: Esquema de un proceso de reptación.
1.5.4 Deslizamiento
Este movimiento consiste en un desplazamiento de corte a lo largo de una o varias superficies,
que pueden detectarse fácilmente o dentro de una zona relativamente delgada (Figura 14). El
movimiento puede ser progresivo, o sea, que no se inicia simultáneamente a lo largo de toda,
la que sería, la superficie de falla.
Los deslizamientos pueden ser de una sola masa que se mueve o pueden comprender varias
unidades o masas semi-independientes.
Los deslizamientos pueden obedecer a procesos naturales o a desestabilización de masas de
tierra por el efecto de cortes, rellenos, deforestación, etc.
Figura 14: Deslizamientos en suelos blandos.

12
Los deslizamientos se pueden a su vez dividir en dos subtipos denominados deslizamientos
rotacionales y translacionales o planares. Esta diferenciación es importante porque puede
definir el sistema de análisis y estabilización a emplearse.
a. Deslizamiento Rotacional
En un deslizamiento rotacional la superficie de falla es formada por una curva cuyo centro de
giro se encuentra por encima del centro de gravedad del cuerpo del movimiento (Figura 15).
Visto en planta el deslizamiento posee una serie de agrietamientos concéntricos y cóncavos en
la dirección del movimiento. El movimiento produce un área superior de hundimiento y otra
inferior de deslizamiento generándose comúnmente, flujos de materiales por debajo del pie del
deslizamiento.
En muchos deslizamientos rotacionales se forma una superficie cóncava en forma de
“cuchara”. Generalmente, el escarpe debajo de la corona tiende ha ser semi-vertical, lo cual
facilita la ocurrencia de movimientos retrogresivos.
El movimiento aunque es curvilíneo no es necesariamente circular, lo cual es común en
materiales residuales donde la resistencia al corte de los materiales aumenta con la
profundidad.
En la cabeza del movimiento, el desplazamiento es aparentemente semi-vertical y tiene muy
poca rotación, sin embargo se puede observar que generalmente, la superficie original del
terreno gira en dirección de la corona del talud, aunque otros bloques giren en la dirección
opuesta.
Los deslizamientos rotacionales en suelos generalmente tienen una relación Dr/Lr entre 0.15 y
0.33 (Skempton y Hutchinson 1969).
Figura 15: Deslizamiento rotacional típico.
Fuente: Skempton y Hutchinson, 1969
Frecuentemente la forma y localización de la superficie de falla está influenciada por las
discontinuidades, juntas y planos de estratificación. El efecto de estas discontinuidades debe
tenerse muy en cuenta en el momento que se haga el análisis de estabilidad.
Los deslizamientos estrictamente rotacionales ocurren usualmente, en suelos homogéneos,
sean naturales o artificiales y por su facilidad de análisis son el tipo de deslizamiento más
estudiado en la literatura.
En zonas tropicales este tipo de suelos no es común y cuando existe rotación, la superficie de
falla es usualmente curva pero no circular; Sin embargo, en zonas de meteorización muy
profunda y en rellenos de altura significativa algunas superficies de falla pueden asimilarse a
círculos.
Dentro del deslizamiento comúnmente, ocurren otros desplazamientos curvos que forman
escarpes secundarios y ocasionalmente ocurren varios deslizamientos sucesivos en su origen
pero que conforman una zona de deslizamientos rotacionales independientes.
b. Deslizamiento de Traslación
En el deslizamiento de traslación el movimiento de la masa se desplaza hacia fuera o hacia
abajo, a lo largo de una superficie más o menos plana o ligeramente ondulada y tiene muy
poco o nada de movimiento de rotación o volteo. Los movimientos translacionales tienen
generalmente, una relación Dr/Lr de menos de 0.1. La diferencia importante entre los

13
movimientos de rotación y traslación está principalmente, en la aplicabilidad o no de los
diversos sistemas de estabilización.
Sin embargo, un movimiento de rotación trata de auto-estabilizarse, mientras uno de traslación
puede progresar indefinidamente a lo largo de la ladera hacia abajo.
Los movimientos de traslación son comúnmente controlados por superficies de debilidad tales
como fallas, juntas, fracturas, planos de estratificación y zonas de cambio de estado de
meteorización que corresponden en términos cuantitativos a cambios en la resistencia al corte
de los materiales o por el contacto entre la roca y materiales blandos o coluviones. En muchos
deslizamientos de traslación la masa se deforma y/o rompe y puede convertirse en flujo.
Los deslizamientos sobre discontinuidades sencillas en roca se les denomina deslizamientos de
bloque, cuando ocurren a lo largo de dos discontinuidades se le conoce como deslizamiento de
cuña y cuando se presentan sobre varios niveles de una familia de discontinuidades se le puede
denominar falla en escalera.
1.5.5 Esparcimiento Lateral
En los esparcimientos laterales el modo de movimiento dominante es la extensión lateral
acomodada por fracturas de corte y tensión. El mecanismo de falla puede incluir elementos no
solo de rotación y translación sino también de flujo (Figura 16). Generalmente, los
movimientos son complejos y difíciles de caracterizar.
La rata de movimiento es por lo general extremadamente lenta.
Los esparcimientos laterales pueden ocurrir en masas de roca sobre suelos plásticos y también
se forman en suelos finos, tales como arcillas y limos sensitivos que pierden gran parte de su
resistencia al remoldearse.
Figura 16: Esquema de un esparcimiento lateral.
La falla es generalmente progresiva, o sea, que se inicia en un área local y se extiende. Los
esparcimientos laterales son muy comunes en sedimentos glaciales y marinos pero no los son
en zonas de suelos tropicales residuales. Se deben distinguir dos tipos así:
a. Movimientos distribuidos en una extensión pero sin una superficie basal bien definida de
corte o de flujo plástico. Esto ocurre predominantemente en rocas, especialmente en las crestas
de serranías. La mecánica de este movimiento no es bien conocida.
b. Movimientos que envuelven fracturas y extensión de roca o suelo, debido a licuación o flujo
plástico del material subyacente. Las capas superiores pueden hundirse, trasladarse, rotarse,
desintegrarse o pueden licuarse y fluir.
1.5.6 Flujo
En un flujo existen movimientos relativos de las partículas o bloques pequeños dentro de una
masa que se mueve o desliza sobre una superficie de falla. Los flujos pueden ser lentos o
rápidos (Figura 17), así como secos o húmedos y los puede haber de roca, de residuos o de
suelo o tierra.

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Figura 17: Flujos de diferentes velocidades.
Fuente: Andrés Cuanalo et al, 2002. Elementos No. 47, Vol. 9, Septiembre – Noviembre.
Los flujos muy lentos o extremadamente lentos pueden asimilarse en ocasiones, a los
fenómenos de reptación y la diferencia consiste en que en los flujos existe una superficie
fácilmente identificable de separación entre el material que se mueve y el subyacente, mientras
en la reptación la velocidad del movimiento disminuye al profundizarse en el perfil, sin que
exista una superficie definida de rotura.
La ocurrencia de flujos está generalmente, relacionada con la saturación de los materiales
subsuperficiales. Algunos suelos absorben agua muy fácilmente cuando son alterados,
fracturados o agrietados por un deslizamiento inicial y esta saturación conduce a la formación
de un flujo.
Algunos flujos pueden resultar de la alteración de suelos muy sensitivos tales como
sedimentos no consolidados.
Recientemente se han realizado estudios para cuantificar el nivel de lluvias que se requieren
para producir flujos y es frecuente la ocurrencia de los flujos simultáneamente en sitios
diferentes, dentro de una misma formación en el momento de una determinada lluvia de gran
intensidad o de un evento sísmico.
a. Flujo en Roca
Los movimientos de flujo en roca comprenden las deformaciones que se distribuyen a lo largo
de muchas fracturas grandes y pequeñas. La distribución de velocidades puede simular la de
líquidos viscosos. Este tipo de movimiento ocurre con mucha frecuencia en zonas tropicales
de alta montaña y poca vegetación, especialmente en la cordillera de los Andes.
Las pendientes de estos taludes son comúnmente muy empinadas (más de 45º).
b. Flujo de Residuos (Detritos)
Por lo general, un flujo de rocas termina en uno de residuos. Los materiales se van triturando
por el mismo proceso de flujo y se puede observar una diferencia importante de tamaños entre
la cabeza y el pie del movimiento. Los daños causados por los flujos de detritos abarcan áreas
relativamente grandes.
c. Flujo de Suelo
Los flujos de suelo también pueden ser secos y más lentos de acuerdo a la humedad y
pendiente de la zona de ocurrencia.
En zonas de alta montaña y desérticas ocurren flujos muy secos, por lo general pequeños pero
de velocidades altas.
d. Flujos de Lodo
Dentro de los flujos de tierra están los “flujos de lodo”, en los cuales los materiales de suelo
son muy finos y las humedades muy altas y ya se puede hablar de viscosidad propiamente
dicha, llegándose al punto de suelos suspendidos en agua. Los flujos de lodo poseen fuerzas
destructoras grandes que dependen de su caudal y velocidad.

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Un flujo de lodo posee tres unidades morfológicas: un origen que generalmente es un
deslizamiento, un camino o canal de flujo y finalmente una zona de acumulación.
1.5.7 Avalanchas
En las avalanchas la falla progresiva es muy rápida y el flujo desciende formando una especie
de “ríos de roca y suelo” (Figura 18). Estos flujos comúnmente se relacionan con lluvias
ocasionales de índices pluviométricos excepcionales muy altos, deshielo de nevados o
movimientos sísmicos en zonas de alta montaña y la ausencia de vegetación, aunque es un
factor influyente, no es un prerrequisito para que ocurran.
Las avalanchas son generadas a partir de un gran aporte de materiales de uno o varios
deslizamientos o flujos combinados con un volumen importante de agua, los cuales forman
una masa de comportamiento de líquido viscoso que puede lograr velocidades muy altas con
un gran poder destructivo y que corresponden generalmente, a fenómenos regionales dentro de
una cuenca de drenaje. Las avalanchas pueden alcanzar velocidades de más de 50 metros por
segundo en algunos casos.
El movimiento de las avalanchas se le puede relacionar con “flujo turbulento de granos”. Este
mecanismo no requiere de la presencia de una fase líquida o gaseosa y el movimiento se
produce por transferencia de momentum al colisionar las partículas o bloques que se mueven.
Figura 18: Avalancha en el cauca de un río.
1.5.8 Movimientos Complejos de un Talud
Con mucha frecuencia los movimientos de un talud incluyen una combinación de dos o más de
los principales tipos de desplazamiento descritos anteriormente como en la Figura 19. Este tipo
de movimientos se les denomina como “Complejo”. Adicionalmente, un tipo de proceso
activo puede convertirse en otro a medida que progresa el fenómeno de desintegración; es así
como una inclinación puede terminar en caído o un deslizamiento en flujo.
Figura 19: Glosario de nombres para la caracterización de movimientos en masa.
Fuente: Cruden y Varnes, 1996

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1.6 FACTORES DE INESTABILIDAD:
Los factores más importantes que intervienen en la inestabilidad de cualquier talud son:
1.6.1 Conceptualización de Suelos Inestables y Estables
1.6.1.1 Suelos Inestables
En suelos eminentemente granulares en los cuales no existe ningún tipo de
cementación o material que pueda producir adherencia, la cohesión se supone igual a cero, es a
estos suelos que se les denomina suelos no cohesivos, por lo tanto se puede decir también que
son suelos inestables
1.6.1.2 Suelos Estables
Se dice que un suelo es estable cuando presenta una resistencia a la penetración, generalmente
estos suelos llamados estables son los suelos cohesivos como las arcillas que presentan una
fácil cementación o adherencia entre sus partículas.
1.6.2 Descripción de Factores de Inestabilidad
1.6.2.1 Factor Agua
El agua es uno de los factores mas negativos que intervienen en las fallas de los taludes sobre
todo de las zonas tropicales y en periodos lluviosos, en los que además de tratar con el agua
superficial tenemos que controlar también el agua subterránea ya que el agua esta
íntegramente relacionada con los deslizamientos.
Para conocer mejor este factor de inestabilidad debemos estudiarlas diversas formas en las que
se encuentra el agua además de los efectos que provoca y en lo posible obtenerla información
precisa de las lluvias en el tramo donde se encuentra el talud en estudio ya que parte de estas
lluvias se infiltra y la otra parte corre por la superficie como escorrentía.
La humedad superficial del terreno define porcentajes de escorrentía e infiltración y en
algunas ocasiones el comportamiento de los taludes ya que esta controlada por la pendiente,
características climáticas, tipo de suelo y la vegetación.
La infiltración es el movimiento del agua que penetra desde la superficie del terreno hacia el
suelo o roca por los poros de la masa terrestre y esta sujeta a varios factores como la cantidad,
intensidad y tipo de precipitación, el ritmo de la precipitación, la pendiente superficial, la
permeabilidad de suelos y rocas, la cantidad y tipo de vegetación existente.
El nivel freático es el nivel de agua presente en el talud que puede tener como base el pie del
mismo o puede estar suspendido por un manto impermeable dentro del propio talud, es una
línea de presión de poros igual a cero que en general sigue una línea aproximadamente
paralela a la superficie del terreno.
El agua superficial o escorrentía es la proporción de agua de precipitación que fluye
superficialmente sobre el suelo y cuanto mas pronunciado, impermeable y desprovisto de
vegetación es el talud y mas fuertes las lluvias, mayor es la parte de las mismas que se
convierte en escorrentía.
La erosión hídrica es otro fenómeno ocasionado por el agua y sus fuerzas hidráulicas las
cuales producen el desprendimiento, transporte y deposito de los materiales de suelo y roca
por la acción del agua en movimiento, si la velocidad de escorrentía es mayor que la velocidad
máxima erosionarte se produce una erosión superficial, esta velocidad de escorrentía depende
de factores como la pendiente, la intensidad de la lluvia, la cantidad de agua presente y la
rugosidad de la superficie del terreno.
Estos son algunos de los efectos negativos del agua que puede estar presente en el talud,
efectos que debemos conocer por ser uno de los principales factores de falla o deslizamiento.

17
1.6.2.2 Factor Viento
El viento es un factor que esta relacionado con el clima y también con la vegetación, las
fuerzas del viento son significativas ya que este junto con el agua son los agentes principales
en el proceso de meteorización, proceso por el cual los fragmentos de roca se hacen cada vez
más pequeños, se disuelven o van a formar nuevos compuestos.
El viento o aire atmosférico por si solo, cuando es muy fuerte puede causar un efecto negativo
sobre la vegetación y puede causar también procesos erosivos o lo que se conoce como erosión
eólica que generan inestabilidad en el talud.
1.6.2.3 Factor Sismo
El sismo o los movimientos sísmicos también afectan de gran medida la estabilidad de un
talud, puesto que pueden activarlos deslizamientos ya que aumenta el esfuerzo cortante y
disminuye la resistencia debido al aumento de la presión de los poros, y puede producirse una
falla al cortante y hasta la licuación en el caso de los suelos granulares saturados.
Existen factores a tomar muy en cuenta para el análisis de un talud expuesto a movimientos
sísmicos, factores como el valor de las fuerzas sísmicas aplicadas sobre las masas de suelo
potencialmente deslizables; la disminución de la resistencia debida a las cargas vibratorias; el
aumento de la presión de los poros especialmente en suelos limosos y arenas finas en los
cuales se produce una disminución de resistencia y esto origina el fenómeno de la licuación; el
aumento de la fuerza sísmica generado por la amplificación en los mantos de los suelos
blandos; posibles fenómenos de resonancia relacionados con la similitud entre la frecuencia de
vibración del talud y la del evento sísmico; la magnitud de las deformaciones en las masas de
suelo.
Por lo que se puede apreciarlos sismos son eventos naturales que pueden provocar grandes
deslizamientos de masas de suelo y de roca cuando esta es fracturada, volviendo estas zonas
en zonas de falla geológica, zonas con las que es muy difícil tratar debido a la tremenda
inestabilidad que presentan.
1.6.2.4 Factor Sobrecargas
Las sobrecargas a las que se somete un talud es también motivo de preocupación, ya que el
hombre es el permanente modificador de los elementos que conforman la superficie de la
tierra, modificaciones que afectan en forma importante la estabilidad de un talud.
Como ejemplos de estas modificaciones tenemos el descargue del talud por remoción de
suelos y rocas por corte, la sobrecarga por medio de rellenos, casas o edificios, el hundimiento
debido a excavaciones para túneles, los procesos de urbanización, incluso la deforestación y la
ausencia de cobertura vegetal provocan una sobrecarga puesto que al no existir vegetación el
agua de precipitación infiltra con mayor rapidez aumentando de esta manera el peso propio del
talud y originando una carga extra que lo vuelve aun mas inestable originando deslizamientos.
La modificación de la topografía mediante cortes o rellenos puede producir la activación de
un deslizamiento
La colocación de rellenos directamente sobre los taludes que generalmente están sin
compactar o mal compactados permiten también una sobrecarga del talud o ladera y la
saturación y colapso de los suelos sueltos, facilitando los escurrimientos de suelo y la
formación de cárcavas por erosión.

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CAPITULO II: ANALISIS Y DISEÑO DE TALUDES
El propósito de este capitulo es proporcionar una visión simple y práctica sobre los problemas
de estabilidad de taludes mediante la aplicación de diversos análisis.
Estas notas pretenden enfocar el análisis de estabilidad de manera general. Se presentan las
referencias para el estudio posterior de los procedimientos analíticos avanzados existentes en
la literatura especializada. Estas notas no cubren problemas especiales de estabilidad de
taludes especializados, como el análisis y diseño de presas de tierra o el análisis de estabilidad
durante terremotos. Se recomienda en dichos casos estudiar las referencias presentadas.
2.1 PROCEDIMIENTOS DE INVESTIGACION
Dependiendo del tipo de talud y el tiempo y recursos destinados a la investigación de campo y
al análisis, existen diferentes procedimientos de investigación y diseño de taludes. Existen tres
procedimientos usuales, que representan niveles de complejidad y costo.
1) Uso de observación de campo y experiencia, sin sondajes, ni ensayos de laboratorio, ni
análisis de estabilidad.
2) Uso de cálculos de estabilidad mediante ábacos, en combinación con observaciones de
campo y un número mínimo de sondajes y ensayos de laboratorio.
3) Uso de cálculos detallados de estabilidad, en combinación con un programa amplio de
investigación de campo y ensayos de laboratorio.
Observación de Campo.- Se diseñan los taludes en base a la observación de campo de taludes
existentes en la misma área y del mismo tipo de suelo. Este procedimiento se aplica cuando el
costo de perforaciones y ensayos de laboratorio es mayor que el costo de reparar la falla del
talud.
El primer paso consiste en revisar los mapas geológicos existentes y un reconocimiento de la
geología. Especialmente se estudia evidencias de infiltraciones, topografía y condiciones de
taludes aledaños. También deben anotarse el tipo y condiciones de la vegetación existente, la
cobertura y la posible inclinación de los árboles.
Usualmente se preparan gráficos de campo para los taludes en donde se anotan los taludes
estables e inestables en base a sus alturas y pendientes. Para la preparación de este tipo de
gráfico deben inventariarse los deslizamientos y taludes estables de la zona.
Uso de Ábacos.- Este procedimiento se emplea en los análisis de tipo preliminar. Sin embargo
algunos ábacos disponibles hacen posible un análisis muy preciso para ciertas condiciones.
Existen ábacos que consideran efectos de sobrecarga, grietas de tensión, sumergencia,
infiltración y aumento de resistencia al cortante con la profundidad.
En la mayoría de los casos se puede obtener con los ábacos una aproximación del 15% en el
factor de seguridad. Por lo tanto, cuando no se tienen datos suficientes de resistencia del
terreno y condiciones de campo, el uso de ábacos puede ser suficientemente aproximado.
El uso de ábacos se emplea para comparar alternativas, el chequeo del análisis detallado de
estabilidad y análisis retrospectivo de taludes.
Análisis Detallado.- Una investigación detallada de estabilidad incluye el estudio geológico,
observación de campo, sondajes de exploración, ensayos de laboratorio y cálculos detallados
de estabilidad. El análisis puede realizarse manualmente o por computadora. Los ábacos de
estabilidad pueden utilizarse en estudios preliminares o chequeo del análisis final.
Estudios de observación de campo pueden ejecutarse para comprobar el comportamiento del
talud, determinar la zona de falla y chequear los métodos de estabilización utilizados.

19
2.2 ESTUDIO GEOLOGICO E INVESTIGACION GEOTECNICA
Se realizan estudios geológicos detallados e investigaciones de sitio para obtener la
información requerida para el análisis de nuevos taludes y el planeamiento de medidas
correctivas en deslizamientos. El primer paso en el programa de exploración de campo es
realizar un reconocimiento geológico, incluyendo un mapeo de campo del área. Las notas de
campo deben registrarse en un mapa topográfico a gran escala. El reconocimiento debe anotar
la uniformidad de la topografía, infiltración, existencia de trazas de deslizamientos antiguos,
verticalidad de árboles y la condición de los taludes aledaños.
La localización de las perforaciones o calicatas debe planearse y fijarse en el campo durante
esta etapa de la investigación.
Debe planearse un número suficiente de sondajes, de modo de obtener información detallada
de la superficie y del subsuelo del área en estudio. Algunas veces debido a la topografía
accidentada, el acceso del equipo puede ser difícil, por lo que puede necesitarse equipo
especial montado en camiones. Se prefieren sondajes de gran diámetro a los de diámetro
pequeño al perforar en área sujetas a deslizamientos, debido a que es a menudo posible el
localizar el plano de falla, al examinar las muestras de una perforación de gran diámetro. Las
zonas de corte o “slickensides” proporcionan evidencias de movimientos en el pasado. Se
deben tomar muestras inalteradas a profundidades seleccionadas en la perforación y cuando se
encuentre cambio en el tipo de suelo. En el caso de deslizamiento existente, deben tomarse de
ser posible, muestras en la zona de falla. En algunos casos puede ser necesario que un geólogo
entre en la perforación para examinar los lados de la misma en busca de zonas de falla,
evidencia de movimientos o infiltración. La perforación en este caso, por precaución, deberá
estar entubada. Las profundidades de los sondajes deberán extenderse por debajo del pie del
talud, y de ser posible, deberán llegar a suelo firme o roca.
Para obtener información del nivel freático, los sondajes deben tener entubado perforado y
relleno de grava, de modo que puedan realizarse mediciones a largo plazo de las fluctuaciones
del nivel freático. También pueden instalarse piezómetros en localizaciones seleccionadas para
medir presiones de poro. Algunas veces se pueden instalar piezómetros en sondajes, una vez
que el muestreo se ha realizado.
En base al reconocimiento y a la información de los sondajes, deben dibujarse perfiles de la
superficie y del subsuelo, indicando condiciones del suelo y el nivel freático. En los perfiles se
deben indicar los pesos unitarios, ensayos de clasificación y de resistencia de laboratorio.
2.3 UTILIZACION DE ÁBACOS
La estabilidad de taludes puede analizarse rápidamente mediante la utilización de ábacos.
Aunque los ábacos suponen taludes simples y condiciones uniformes del suelo, se pueden
utilizar para obtener respuestas aproximadas para problemas más complejos si los taludes
irregulares se modelan con taludes más simples y se utilizan valores promedio de peso
unitario, cohesión y ángulo de fricción.
2.3.1 Ábacos de Estabilidad de Taludes para Suelos de Resistencia Uniforme y φ = 0
También se presentan gráficos complementarios que proporcionan correcciones por carga
adicionada en la cima del talud, por sumergencia e infiltración y por grietas de tensión en la
cima.
Pasos a seguir en la utilización de los ábacos:
1. De los gráficos inferiores determine la localización del centro del círculo crítico
(Xo, Yo). Para taludes más empinados que 53°, el círculo crítico pasa por el pie.
Para taludes más tendidos que 53°, el círculo crítico pasa tangente a la superficie firme o roca.

20
2. Utilizando como guía el círculo estimado, determine el valor promedio de la resistencia, c.
Esto se realiza calculando el promedio ponderado de las resistencias a lo largo del arco de
falla, con el número de grados intersectado por cada tipo de suelo como factor de ponderación.
3. Calcule el factor de profundidad, d, por medio de la fórmula:
Donde:
D = profundidad del pie del talud al punto más bajo del círculo de falla.
H = altura del talud.
4. Calcule Pd de la fórmula:
Donde:
γ = peso unitario promedio del suelo
H = altura del talud
q = sobrecarga
γw = peso unitario del agua
Hw = altura de agua fuera del talud
µq = factor de reducción por sobrecarga
µw = factor de reducción por sumergencia
µt = factor de reducción por grieta de tensión
Si no hay sobrecarga, µq = 1; si no hay sumergencia, µw = 1, y si no hay grieta de tensión, µt
= 1.
5. Del gráfico superior determine el valor del número de estabilidad, No, que depende del
ángulo del talud, β, y del valor de d.
6. Calcule el factor de seguridad, F, mediante la fórmula:
Donde: No = número de estabilidad
c = resistencia cortante promedio
7. Si el talud contiene más de una capa de suelo, puede ser necesario calcular el factor de
seguridad, para círculos a más de una profundidad.
El siguiente criterio puede ser utilizado para determinar que posibilidades deben examinarse.
• Si una capa de suelo es más débil que la suprayacente, el círculo crítico será tangente a la
base de la capa inferior.
• Si una capa de suelo es más resistente que la suprayacente, el círculo crítico puede ser
tangente a la base de la capa superior o de la inferior, debiéndose examinar ambas.

21
2.3.2 Ábacos de Estabilidad de Taludes para Suelos Uniformes con φ > 0
Dichos gráficos se presentan en estas notas. Los factores de reducción por carga adicionada en
la cima del talud, por sumergencia e infiltración y por grietas de tensión, son los mismos que
los presentados anteriormente.
Pasos a seguir en la utilización de los ábacos.
1. Estime la localización del círculo crítico ejerciendo juicio ingenieril. En la mayoría de
condiciones para taludes simples en suelos uniformes con φ>0, el círculo crítico pasa por el
pie del talud. Los números de estabilidad presentados en el gráfico han sido desarrollados para
el análisis del círculo pasando por el pie.
Sin embargo, cuando no existe uniformidad en el suelo y existe una capa débil por debajo del
pie del talud, un círculo de falla que pasa por debajo del pie puede ser más crítico que uno por
el pie. El mismo gráfico presentado puede utilizarse en dichos casos si los valores de c y φ
utilizados representan los valores promedio del círculo considerado.
Si existe una capa débil por encima del pie del talud, un círculo que pasa por encima del pie
puede ser más crítico. Similarmente, si existe agua fuera del pie del talud, un círculo por
encima de éste puede ser más crítico. Cuando se analizan estos tipos de círculos de falla, el
valor de H debe tomarse como la altura de la base de la capa débil o del nivel de agua, a la
cima del talud.
2. Utilizando dicho círculo como guía, estime los valores promedio de c y φ. Esto puede
realizarse determinando los valores promedio ponderados de c y φ a lo largo del círculo de
falla, con el factor de ponderación siendo el número de grados intersectados por cada suelo a
lo largo del círculo.
3. Calcule Pd de la fórmula:
Los factores han sido definidos previamente.
4. Calcule Pe de la fórmula:
Donde:
H´w = altura del agua dentro del talud
µ´w = factor de reducción por infiltración
Los otros factores han sido definidos previamente.
Si la sobrecarga se aplica rápidamente de modo que no hay suficiente tiempo para que los
suelos se consoliden bajo la sobrecarga, tomar q= 0 y µq = 1 en la fórmula de Pe. Si no existe
sobrecarga, µq = 1, y si no existe infiltración, µ'w = 1.
5. Calcule el parámetro adimensional mediante la fórmula:
Donde: tg φ = valor promedio de tg φ
c = valor promedio de c.
Para c = 0, λcφ es infinito. En tal caso, omita el paso 6.

22
6. Utilizando el gráfico izquierdo presentado, determine el valor del número de estabilidad,
Ncf, que depende del ángulo del talud β, y el valor de λcφ.
Para c = 0, λcφ es infinito y el factor de seguridad se calcula de la fórmula:
Donde b es la relación del talud = cotg β y los otros factores fueron definidos previamente.
8. Determine la localización real del círculo crítico mediante el gráfico de la derecha.
El centro del círculo se localiza en Xo, Yo, y pasa a través del pie del talud. Una excepción es
cuando una capa débil debajo del pie ocasiona un círculo más crítico (ver paso 1). En este caso
el círculo crítico pasa tangente a la base de la capa débil. Una segunda excepción es para λcφ =
∞, en cuyo caso un deslizamiento superficial es el mecanismo de falla crítico.
Si el círculo de falla real es muy diferente al asumido en el paso 1, deben repetirse los pasos 2
a 8.
9. Si el talud contiene más de una capa de suelo, puede ser necesario calcular el factor de
seguridad para círculos a más de una profundidad. El siguiente criterio puede ser utilizado para
determinar que posibilidades deben examinarse:
• Si una capa de suelo es más débil que la suprayacente, el círculo crítico se extenderá a la
capa inferior; y un círculo por el pie o un círculo profundo en esta capa será el crítico.
• Si una capa de suelo es más resistente que la suprayacente, el círculo crítico puede o no
puede extenderse a la capa inferior, dependiendo de las resistencias relativas de las dos capas.
Ambas posibilidades deben examinarse.
2.3.3 Ábacos de Estabilidad para Taludes Infinitos
Con los ábacos presentados pueden analizarse dos tipos de condiciones basadas en análisis de
taludes infinitos:
1. Taludes en material granular, donde el mecanismo de falla crítico es deslizamiento
superficial o rodadura.
2. Taludes en suelo residual, donde una capa relativamente delgada de suelo firme o roca, y el
mecanismo de falla crítico es de deslizamiento a lo largo de un plano paralelo al talud, en la
parte superior del suelo firme.
Pasos para utilizar los ábacos en análisis de esfuerzos efectivos.
1. Determine la relación de presión de poros, ru, que se define por:
Donde: u = presión de poros
γ = peso unitario total de suelo
H = profundidad correspondiente a la presión de poros u.
Para un talud existente, la presión de poros puede determinarse de mediciones de campo,
efectuadas por piezómetros instalados en la profundidad de deslizamiento.
Para la condición de infiltración paralela al talud, que es muy frecuente, el valor de ru se
calcula de:

23
Donde:
X = distancia de la profundidad de deslizamiento a la superficie de la infiltración, medida
normalmente a la superficie del talud.
T = distancia de la profundidad de deslizamiento a la superficie del talud, medida
normalmente a la superficie del talud.
γw = peso unitario del agua.
γ = peso unitario total del suelo.
β = ángulo del talud.
Para el caso de la infiltración emergiendo del talud, que es más crítico que la infiltración
paralela al talud, el valor de ru puede calcularse:
En donde:
2. Determine los valores de los parámetros adimensionales A y B del gráfico inferior.
Donde: φ = ángulo de fricción en esfuerzos efectivos.
c = cohesión en esfuerzos efectivos.
β = ángulo de talud.
H = profundidad de la masa deslizante, medida verticalmente.
Los otros valores fueron definidos previamente.
Pasos para utilizar los ábacos en análisis de esfuerzos totales.
1. Determine el valor de B del gráfico inferior derecho.
Donde φ = ángulo de fricción en esfuerzos totales.
c = cohesión en esfuerzos totales.
Los otros valores fueron definidos previamente.

24
2.3.4 Ábacos de Estabilidad de Taludes para Suelos con Resistencia Aumentando con la
Profundidad y φ = 0
Se acompañan los gráficos de estabilidad para este tipo de suelos.
Pasos a seguir.
1. Seleccione la variación lineal de resistencia con profundidad que mejor se ajuste a los
valores medidos. Extrapole la variación lineal hacia arriba para determinar Ho, la altura a la
cual el perfil de resistencia es cero.
2. Calcule M = Ho/H, donde H = altura del talud.
3. Determine el número de estabilidad, N, del gráfico.
4. Determine el valor de resistencia, Cb, en la base del talud.
5. Calcule el factor de seguridad, F, usando la fórmula.
Donde: γ = peso unitario total del suelo para taludes por encima del agua.
γ = peso unitario sumergido del suelo para taludes sumergidos.
γ = peso unitario promedio ponderado para taludes parcialmente saturados.
2.3.5 Factor de Seguridad
FS < 1 (Condición Inestable)
FS > 1 (Condición Estable)

25
2.4 ANALISIS DETALLADO DE ESTABILIDAD
Cuando las condiciones del sitio y los parámetros de resistencia al cortante han sido
investigados apropiadamente, se puede efectuar el análisis detallado de estabilidad de taludes.
1) Método de Dovelas: Se pueden analizar superficies de falla circulares y no circulares.
La masa deslizante se divide en una serie de dovelas verticales y se establece el equilibrio de
las fuerzas que actúan en cada dovela. Existen diversos métodos para convertir el sistema
indeterminado en determinado, que analizaremos a continuación.
EJEMPLO DEL METODO ORDINARIO DE DOVELAS
FUERZAS QUE ACTUAN EN DOVELA

26
FACTOR DE SEGURIDAD
EQUILIBRIO DE FUERZAS Y MOMENTOS
ECUACIONES INCOGNITAS
Sistema Indeterminado

27
METODO ORDINARIO DE DOVELAS
(FELLENIUS)
Asume que la resultante de fuerzas laterales actúa paralela a la base de cada dovela.
Resuelve las fuerzas normales perpendiculares a la base eliminando las fuerzas laterales.
Satisface: ecuación total de momentos
No satisface: ecuación fuerzas horizontales
ecuación fuerzas verticales
ecuación individual de momentos
1 Ecuación 1 Incógnita

28
METODO SIMPLIFICADO DE BISHOP
Asume que las fuerzas verticales en las dovelas son cero.
Resuelve las fuerzas en la dirección vertical eliminando las fuerzas laterales.
Satisface: ecuación total de momentos
No satisface: ecuación individual de momentos
N + 1 Ecuaciones N + 1 Incógnitas

29
METODO DE JANBU (GPS)
Asume que la posición de la fuerza horizontal.
Satisface todas las condiciones de equilibrio
3 N Ecuaciones 3 N Incógnitas

30
METODO DE SPENCER
Asume que la inclinación de la fuerza lateral.
Resultante (q) es la misma para cada dovela.

31
METODO MORGENSTERN - PRICE
Asume que la inclinación de las fuerzas laterales sigue una forma determinada

32
METODO DE LOWE Y KARAFIATH
Asume que la inclinación de las fuerzas laterales es el promedio del talud y la superficie de
falla
Satisface: ecuación fuerzas verticales
ecuación fuerzas horizontales
No satisface: ecuación total de momentos

33
METODO DE ESPIRAL LOGARITMICA
Asume que la superficie de falla es una espiral logarítmica.
3 Ecuaciones 3 Incógnitas

34
2) Método de la Cuña Deslizante: Este es un procedimiento simple y conservador para
superficie de falla no circular en suelos con φ = 0 ó φ > 0.
METODO DE LA CUÑA DESLIZANTE
Satisface equilibrio de fuerzas
Asume inclinación fuerza horizontal

35
En el planeamiento de medidas efectivas de estabilización es importante entender las causas de
la inestabilidad (Figura 20). Las causas más comunes son: talud muy empinado por corte o
relleno, exceso de presión de poros causado por niveles freáticos altos o interrupción de la
trayectoria de drenaje, socavación debido a la erosión de agua superficial y pérdida de
resistencia con el tiempo debido a procesos de reptación e intemperismo.
Un estudio geológico concienzudo y un programa detallado de exploración del subsuelo son
necesarios para determinar la causa del deslizamiento y planificar las medidas correctivas. La
superficie de falla deberá determinarse con sondajes e inclinómetros más allá de la línea de
falla.
Si se estabiliza un derrumbe o deslizamiento mediante el tendido del talud o el uso de
contrafuertes o estructuras de retención, la resistencia del suelo debe determinarse por métodos
retrospectivos. Este valor de resistencia se usará en la evaluación del factor de seguridad
después de la estabilización, o para estimar las cargas de diseño en la estructura de retención.
Si existen diferencias entre las resistencias al cortante de laboratorio y del análisis
retrospectivo, se usará este último ya que es un valor más confiable en el diseño de las obras
de estabilización.
Figura 20: Tabla de resumen de los métodos de estabilización de taludes y deslizamientos.
Fuente: Alva, 1994

36
2.5 DISEÑO DE TALUDES
El diseño de un talud debe incluir como mínimo los siguientes elementos:
a. Diseño de la forma del talud, pendientes, bermas, etc.
b. Diseño de las obras de manejo de aguas de escorrentía
c. Diseño de las obras de protección de la superficie del terreno. (Bioingeniería o
recubrimientos)
d. Diseño de las obras de control geotécnico (Subdrenajes, muros y otros sistemas de
estabilización que se requieran).
Los puntos c y d se verán con mayor profundidad ya que son los capítulos más relevantes de
esta tesis.
2.5.1 Pendiente del Talud
Para el diseño de la pendiente del talud se debe analizar a detalle las condiciones de litología,
estructura y meteorización de los materiales constitutivos del talud. El suelo y la roca son
materiales extremadamente complicados y heterogéneos y tienden a deteriorarse con el
tiempo. Los suelos residuales por la presencia de discontinuidades estructurales son
especialmente difíciles de manejar (Figura 21).
Figura 21: Fallas y estabilización en suelos residuales.
Para decidir el valor de la pendiente y la forma del talud se debe realizar un juicio en conjunto,
analizando la influencia de todos los factores. En este estudio se puede requerir realizar
ensayos de laboratorio y análisis de estabilidad, utilizando modelamientos matemáticos y
físicos. (Figura 22)
El cálculo de factores de seguridad utilizando modelos matemáticos determinísticos como los
de Fellenius, Bishop Janbú o tantos otros es una práctica de ingeniería muy utilizada; Sin
embargo, no siempre se dispone de información geotécnica suficiente y se requiere utilizar
criterios empíricos generales. El uso de sistemas semi-empíricos requiere de mucho cuidado

37
especialmente si la experiencia no proviene de taludes en las mismas condiciones topográficas,
climáticas y geotécnicas.
A continuación se presenta una tabla empírica de pendientes típicas utilizadas para taludes en
cortes de carreteras.
Figura 22: Tabla de Pendientes típicas para taludes en cortes de carreteras
Fuente: Adaptada de Japan Road Association, 1984
Para determinar la pendiente del talud, en ocasiones se utiliza la información de la velocidad
de onda elástica (Vp) a través del material (Figura 23).
Figura 23: Taludes estables e inestables en roca de acuerdo a la velocidad de onda elástica
Fuente: Adaptada de Japan Road Association, 1984
2.5.2 Taludes de Pendiente Combinada
En la mayoría de los casos la resistencia y calidad de los materiales varía de acuerdo a la
profundidad de la excavación y se requiere tener en cuenta estas diferencias para definir la
pendiente. La solución más utilizada es la construcción de pendientes combinadas de acuerdo
a las características del material (Figura 24).

38
Figura 24: Pendientes variables de taludes en suelos residuales.
2.5.3 Bermas Intermedias
Se debe construir bermas intermedias en los sitios de cambio de pendiente y en los sitios
donde se requiera para garantizar un factor de seguridad adecuado contra deslizamiento. La
localización y ancho de las bermas depende del propósito de las bermas.
2.5.3.1 Bermas para el Manejo de Aguas de Escorrentía y Control de Erosión
Estas bermas generalmente tienen un ancho 1 a 2 metros y se colocan a diferencias de altura
entre 5 y 10 metros, dependiendo de la calidad de los suelos y coincidiendo con sitios de
cambio de pendiente del talud. En suelos erosionables la berma debe tener una pendiente de 5
a 10 % hacia adentro del talud y se debe construir una cuneta revestida en su parte interior
para el control y manejo de las aguas de escorrentía. La pendiente longitudinal de la berma
debe ser superior al 3 % para garantizar la salida eficiente y rápida del agua recolectada.
2.5.3.2 Bermas para Aumentar el Factor de Seguridad contra Deslizamiento
En ocasiones se requiere la construcción de bermas de gran ancho en suelos cohesivos para
aumentar los factores de seguridad al deslizamiento. En suelos granulares (arenosos o
gravosos) se debe preferir disminuir la pendiente del talud a construir bermas que pueden ser
inestables por la pendiente del talud entre ellas.
La construcción de terrazas en la parte alta de un deslizamiento de rotación tiende a reducir el
momento actuante y controlar el movimiento. Si el proceso se hace en la parte inferior se
puede lograr el proceso inverso de disminuir el factor de seguridad. En deslizamiento de
traslación y en ciertos flujos o deslizamientos de residuos, generalmente no es efectivo
emplear métodos de remoción de materiales.
El efecto es el de disminuir las fuerzas actuantes, en la zona más crítica para la generación de
momentos desestabilizantes. En esta forma el círculo crítico de falla se hace más profundo y
más largo, aumentándose el factor de seguridad.
Al construir las terrazas el talud puede quedar dividido en varios taludes de comportamiento
independiente, los cuales a su vez deben ser estables. El terraceo se le puede realizar con el
propósito de controlar la erosión y facilitar el establecimiento de la vegetación.
La altura de las gradas es generalmente, de 5 a 7 metros y cada grada debe tener una cuneta
revestida para el control del agua superficial. El sistema de cunetas a su vez debe conducir a
una estructura de recolección y entrega con sus respectivos elementos de disipación de
energía.

39
En suelos residuales generalmente, la grada más alta debe tener una pendiente menor, teniendo
en cuenta que el suelo subsuperficial es usualmente el menos resistente. Las terrazas
generalmente, son muy útiles para control de aguas de escorrentía.
En todos los casos debe considerarse el efecto que se puede tener sobre los taludes arriba y
abajo de la terraza a excavar.
2.5.4 Diseño de las Bermas
El diseño de un talud consiste en definir su altura, pendiente y elementos topográficos con
base en parámetros geotécnicos. Para el diseño de un talud se pueden emplear varios sistemas:
1. Uso de códigos como los existentes en Hong Kong y la ciudad de Los Angeles.
2. Empleo de gráficos de diseño, teniendo en cuenta algunas de las características del suelo o
macizo rocoso.
3. Cálculo de factor de seguridad del talud y diseño por el sistema de prueba y error, hasta
encontrar el diseño que mejor se ajuste a los requisitos de estabilidad establecidos.
4. Definición de pendientes y alturas de acuerdo al comportamiento de taludes similares en la
misma formación geológica.
Se recomienda que los diseños no sean ciegos, sino que obedezcan a un conocimiento muy
claro de los factores básicos y mecanismos de falla. Un sistema que funcionó exitosamente en
un sitio, no necesariamente es aplicable en otro.
2.5.5 Diseños Semiempíricos
Debido a las dificultades que existen para la utilización de diseños empleando el sistema
tradicional clásico en taludes, se ha intentado formular reglas de diseño con base en la
experiencia conocida. El uso de este sistema semiempíricos requiere de mucho cuidado, si la
experiencia no proviene de la misma formación geológica en las mismas condiciones
topográficas, climáticas y geotécnicas (Figuras 25 a 29).
Figura 25: Configuración típica de taludes en lutitas Figura 26: Configuración típica de taludes
meteorizadas con mantos de carbón. en lutitas ligeramente meteorizadas.
Fuente: Kentucky department of Highways, 1993 Fuente: Kentucky department of Highways, 1993

40
Figura 27: Configuración típica de taludes Figura 28: Configuración típica de
lutitas calizas sanas. taludes y areniscas.
Fuente: Kentucky department of Highways 1993 Fuente: Kentucky department of Highways 1993
Figura 29: Criterios para el diseño de taludes en roca.
Fuente: Criterio West Virginia U.S.A.
Figura 30: Tabla de criterios para el diseño de taludes en roca.
Fuente: Criterio West Virginia U.S.A.
2.5.6 Criterios Generales para el Diseño de Bermas y Pendientes
Para el diseño de bermas y pendientes se deben tener en cuenta los siguientes criterios:
2.5.6.1 Formación Geológica
A mayor competencia de la roca se permiten mayores pendientes y mayores alturas. Las
areniscas, calizas y rocas ígneas duras y sanas permiten taludes casi verticales y grandes
alturas. Los esquistos y lutitas no permiten taludes verticales.
2.5.6.2 Meteorización
Al aumentar la meteorización se requieren taludes más tendidos, menores alturas entre bermas
y mayor ancho de las gradas. Los materiales muy meteorizados requieren de taludes inferiores
a 1H: 1V, en la mayoría de las formaciones geológicas no permiten alturas entre bermas

41
superiores a 7 metros y requieren anchos de berma de mínimo 4 metros. Para cortes en
materiales meteorizados la pendiente en la parte más profunda del corte permite ángulos
superiores a la cabeza del talud. Se recomienda para cortes de gran altura establecer ángulos
diferentes de pendiente para el pie y la cabeza del corte, adaptándolos a la intensidad del
proceso de meteorización.
2.5.6.3 Microestructura y Estructura Geológica
A menos que las discontinuidades se encuentren bien cementadas, las pendientes de los
taludes no deben tener ángulos superiores al buzamiento de las diaclasas o planos de
estratificación. Entre menos espaciadas sean las discontinuidades se requieren pendientes
menores de talud. Para materiales muy fracturados se requieren taludes, alturas y bermas
similares a los que se recomiendan para materiales meteorizados (Figura 31).
Figura 31: Modos de falla en taludes de roca fracturadas.
2.5.6.4 Minerales de Arcilla
Los suelos que contengan cantidades importantes de arcillas activas, tipo Montmorillonita,
requieren de pendientes de talud inferiores a 2H: 1V. Los suelos con Kaolinita permiten
generalmente, taludes hasta 1H: 1V. Las alturas entre bermas en suelos arcillosos no deben ser
superiores a 5 metros y las gradas deben tener un ancho mínimo de 4 metros.
2.5.6.5 Niveles freáticos y Comportamiento Hidrológico
Los suelos saturados no permiten taludes superiores a 2H: 1V a menos que tengan una
cohesión alta.
2.5.6.6 Sismicidad
En zonas de amenaza sísmica alta no se deben construir taludes semiverticales o de pendientes
superiores a 1/2H: 1V, a menos que se trate de rocas muy sanas.
2.5.6.7 Factores Antrópicos
En zonas urbanas no se recomienda construir taludes con pendientes superiores a 1H: 1V y las
alturas entre bermas no deben ser superiores a 5 metros.
2.5.6.8 Elementos en Riesgo
Los taludes con riesgo de vidas humanas deben tener factores de seguridad más altos.
2.5.7 Soluciones a Problemas Específicos de Estabilidad
a. Cambios bruscos de litología
Cuando ocurren cambios bruscos de litología por la presencia de coluviones, mantos de suelos
blandos o perfiles muy meteorizados, se puede requerir construir una berma ancha en el sitio
de cambio de litología y la construcción de estructuras de estabilización en la berma.

42
b. Presencia de estructuras heredadas
Los mantos de roca y los suelos residuales poseen una gran cantidad de fracturas o superficies
de debilidad, en este caso las pendientes de los taludes deben ser determinadas por la
localización y buzamiento de las fracturas. En ocasiones cuando aparecen estratos muy
blandos se puede requerir tender el talud por el plano de estratificación.
c. Presencia de niveles freáticos
Cuando existen niveles freáticos dentro de talud se requiere pendientes muy suaves en la zona
saturada o la construcción de sistemas de subdrenaje profundo (previamente a la realización
del corte).
d. Taludes de gran altura
Los cortes de alturas muy grandes pueden producir fallas catastróficas y se deben realizar
estudios y diseños específicos, de acuerdo a las características geológicas, geotécnicas e
hidrogeológicas de cada sitio.
2.5.8 Gradas para Establecimiento de Vegetación
El talud puede diseñarse con una serie de gradas, las cuales permiten el establecimiento de
vegetación. El diseño de estas gradas depende de las características del talud, de la topografía
y del sistema de vegetación a utilizar. Se puede requerir la construcción de trinchos para
garantizar la estabilidad de las gradas.
2.5.9 Taludes en Rellenos (Terraplenes)
Los taludes en llenos deben diseñarse racionalmente teniendo en cuenta las características de
los materiales disponibles, el suelo de cimentación y las condiciones de estabilidad y de
ejecución en cada sitio.
Generalmente se utilizan pendientes uniformes con bermas cada determinada altura (Figura
32).
Figura 32: Diagramas de manejo de rellenos.

43
La pendiente a utilizar depende de la pendiente del talud (Figura 33).
Figura 33: Tabla de pendientes típicas para taludes en relleno.
También en los rellenos se pueden requerir pendientes combinadas cuando se trabaja con
espesores diferentes de materiales diferentes.
Se debe tener especial cuidado en el diseño del sistema de drenaje debajo y detrás del relleno
para garantizar la estabilidad y la compactación del suelo subsuperficial de los taludes del
terraplén. La superficie de contacto entre el suelo natural y el relleno debe trabajarse en
superficies semiplanas o terrazas que permitan una excelente integración entre el relleno y el
suelo de fundación. Adicionalmente, se debe construir sistemas de manejo de las aguas de
escorrentía y protecciones para las superficies de los taludes.

44
CAPITULO III: SISTEMA DE PROTECCIÓN PARA TALUDES
3.1 INTRODUCCIÓN
En Chile no existen guías practicas y completas que inserten al profesional que trabaja con
taludes en las herramientas científicas de análisis, evaluación, modelación y proposición
tendientes a la Revegetación de Taludes con el objetivo de dar un uso no solo paisajístico o
estético a esta, sino como sistema de solución o protección potencial natural de los taludes a
través de técnicas como la Estabilización Biotécnica y Bioingeniería de Suelos, atentando de
esta manera contra el desarrollo de herramientas esencialmente Ambientales y de mejores
resultados.
Normalmente la vegetación es utilizada en las obras de ingeniería como reductor de impacto
visual ocasionado por la intervención de las obras en el medio, mejorando la calidad
paisajística de dichas zonas. Sin embargo, la vegetación también puede jugar un papel
importante en el control de procesos erosivos y como elemento de protección y conservación
del suelo, por la influencia que ejerce sobre él, tanto en la superficie, protegiendo y
sosteniendo el suelo, como en profundidad, aumentando la resistencia y la cohesión de los
terrenos.
Además, tiene una influencia significativa en el nivel de humedad y en su capacidad de
retención de agua.
Los efectos proporcionados por la vegetación pueden ser benéficos como adversos
dependiendo de las condiciones en las que se utilice, aunque indudablemente la mayoría de
estos resultan positivos. Es así como en el último tiempo se ha venido desarrollando una rama
de la ingeniería en la que se utilizan plantas vivas como materiales de construcción, en
contraste con la ingeniería convencional, en donde se utilizan materiales inertes e inorgánicos.
Los métodos empleados para la corrección de posibles inestabilidades de taludes en suelos se
pueden agrupar de forma genérica en dos, por un lado los métodos de protección, y por otro
los de estabilización o refuerzo.
La principal diferencia entre ambos se centra en que los primeros tratan de evitar que se
desarrollen posibles fenómenos de alteración de la zona superficial del talud, lo que puede dar
lugar a inestabilidades; mientras que los métodos de refuerzo y estabilización se caracterizan
por actuar de forma activa en el caso de que se produzcan dichos fenómenos.
3.2 SISTEMAS DE PROTECCIÓN. CARACTERISTICAS DE LA VEGETACIÓN
El empleo de la vegetación con fines de protección superficial de taludes en suelos es
conocido desde la antigüedad. La cubierta vegetal en un talud constituye un factor importante
cara a su estabilidad, produciendo indudables efectos beneficiosos sobre todo en lo que se
refiere a la protección de la superficie.
El movimiento de tierras que se produce en la construcción de desmontes y terraplenes,
inevitablemente hace que se elimine la cubierta vegetal de forma que la superficie del talud
queda expuesta a los agentes de meteorización lo que hace que se desarrollen zonas
superficiales en las que la estabilidad se ve afectada.
El beneficio que produce la presencia de vegetación, hierba, arbustos y árboles, se atribuye a
una serie de efectos relacionados con la mejor de las condiciones de la zona superficial del
talud y que se presentan a continuación.
• Interceptación: el follaje y los residuos de las plantas absorben la energía de la lluvia y
previenen la compactación del suelo por el impacto de sus gotas directamente sobre la
superficie.
• Retención: físicamente, el sistema de raíces amarra o retiene las partículas del suelo,
además, las partes aéreas funcionan como trampas de sedimentos.

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